Автор admin 
Про це пише видання SciTechDaily.
Дослідники з Інженерної школи молекулярної інженерії Прітцкера при Університеті Чикаго створили пластир, здатний обробляти дані про здоров’я безпосередньо на тілі людини. На відміну від більшості сучасних смартгодинників, які лише збирають інформацію, а аналіз виконують зовнішні сервери, новий пристрій проводить розрахунки самостійно.
Читайте также: Унікальне явище. Зонд Ейнштейна вперше зафіксував, як чорна діра розриває білого карлика
Затримка під час передавання даних може бути критичною у випадках, коли важлива кожна мілісекунда. Один із прикладів — фібриляція шлуночків, небезпечне порушення серцевого ритму, яке становить загрозу для життя.
Пристрій створили спільно з дослідниками Аргонської національної лабораторії. Його вдалося виготовити завдяки новій технології друку органічних електрохімічних транзисторів на гнучких поверхнях.
За словами одного з керівників дослідження Сіхуна Вана, мета роботи полягає у створенні розумніших переносних та імплантованих пристроїв. Він зазначив, що така технологія може стати для людини «персональним швидким лікарем», вбудованим у носимий пристрій.
Лабораторія Вана вже кілька років працює над електронікою, яка розтягується й згинається подібно до людської шкіри. Раніше команда створила еластичні масиви транзисторів і гнучкий OLED-дисплей. Новою метою стало створення нейроморфної обчислювальної схеми — великої мережі транзисторів, здатної аналізувати медичну інформацію.
Для цього дослідники використали органічні електрохімічні транзистори. На відміну від звичайних мікросхем, вони працюють не лише завдяки електричному струму, а й руху іонів у спеціальному гелевому шарі. Цей гель може зберігати інформацію, тому кожен транзистор має власну «пам’ять», що нагадує принцип роботи синапсів у мозку.
Створення таких компонентів виявилося складним. Гнучка основа погано переносить високу температуру та розчинники, а гелевий електроліт може розтікатися і спричиняти короткі замикання.
Команда вирішила проблему, розробивши полімерний гель, який твердіє під дією ультрафіолетового світла. Це дозволило виготовляти до 10 тисяч органічних електрохімічних транзисторів на квадратному сантиметрі.
Читайте также: Поставлять на конвейєр. Завод BMW у США отримає людиноподібних роботів Figure 03
Співавтор дослідження Цзисюань Чжао пояснив, що якщо в програмному забезпеченні параметри нейронної мережі є просто числами, то в реальному пристрої вони залежать від фізичних властивостей матеріалу, його історії та обмежень. Саме тому головним викликом стало забезпечення достатньої точності обчислень.
Для перевірки технології дослідники використали попередньо навчений алгоритм, який допомагає лікувати фібриляцію шлуночків. За такого стану серце працює хаотично. Сучасне лікування часто передбачає сильний електричний розряд для всього серця, однак науковці розглядають можливість точнішого впливу — відстежувати патологічні електричні хвилі та зупиняти їх невеликими імпульсами ще до поширення.
Оскільки ці електричні сигнали поширюються дуже швидко, аналіз має відбуватися за мілісекунди. За словами Вана, дистанційні обчислення для цього не підходять через затримку, натомість аналіз безпосередньо всередині пристрою може зробити такий підхід реальним.
Під час випробувань із використанням даних картування серця, отриманих від донорського людського серця, система визначила розташування електричних хвиль із точністю 99,6%, навіть коли масив розтягували більш ніж у півтора раза від початкової довжини.
В іншому експерименті нейронна мережа аналізувала життєві показники та персональні медичні дані, зокрема рівень холестерину, цукру в крові, максимальну частоту серцевих скорочень і показники електрокардіограми, щоб оцінити ризик серцевого нападу. Точність прогнозу становила 83,5%.
Дослідники вважають, що в майбутньому ця технологія може стати частиною повністю інтегрованої системи моніторингу здоров’я. Команда вже працює над поєднанням обчислювального масиву з гнучкими бездротовими системами зв’язку та сучаснішими датчиками, щоб пристрої могли збирати, аналізувати й використовувати медичні дані в режимі реального часу.
Співавтор дослідження Фанфан Ся зазначив, що замість передавання інформації на віддалений сервер її можна почати аналізувати безпосередньо там, де вона виникає.
Читайте также: Залужний Зріст Вага: подробный обзор биографии и карьеры
- Випробування йдуть успішно. У Техасі створили незвичайний пластир для запобігання інфарктам
- Пластир замість лабораторії. Вчені створили сенсор, що аналізує здоров’я без батарейок
- Справжня фабрика живих тканин. Вчені з Університету Райса створили пластир для загоєння шкіри