Ученые Института физических наук г. Хэфэй Китайской академии наук разработали наручные часы, которые содержат множество модулей, включая матрицу датчиков, микрожидкостный чип, обработку сигналов и систему отображения данных для мониторинга химических веществ в человеческом поту.
Старший научный сотрудник профессор Дж. Хуан Синцзю рассказал, что эти часы способны непрерывно и точно отслеживать уровни ионов калия (K), натрия (Na) и кальция (Ca), предлагая возможности для отслеживания как в реальном времени, так и в долгосрочной перспективе.
В области датчиков пота, основанных на электрохимических методах, был достигнут значительный прогресс, что упрощает отслеживание изменений в организме. Стабильность чипа датчика играет решающую роль для эффективности его применения и срока службы, что является ключевым моментом для обеспечения надежной работы датчика в долгосрочной перспективе.
Поэтому исследователи сосредоточились на разработке стабильного интерфейса SC в качестве основных компонентов, полностью интегрируя несколько модулей датчика пота для обеспечения одновременного и надежного мониторинга нескольких целевых ионов.
В рамках данного исследования ученые создали серийные матрицы датчиков на основе иерархического многослойно-пористого сшитого пористого углерода, легированного азотом, покрытого восстановленным оксидом графена (NPCs rGO-950) микросферами с высокой гидрофобностью в качестве основного материала. Это позволяет осуществлять высокоселективный мониторинг ионов K, Na+ и Ca2 в человеческом поту.
Используя компьютерную томографию и моделирование потенциальной диффузии на границе раздела твердых тел, исследователи обнаружили, что диффузия веществ между твердыми поверхностями раздела очень низкая, а способность накапливать электрический заряд на этих поверхностях раздела высока. Это обеспечивает превосходную потенциальную стабильность, обратимость, повторяемость и избирательность матриц датчиков.
Долгосрочная надежность этих часов обещает быть высокой. Они способны последовательно отслеживать три иона в человеческом поту более 6 месяцев, превосходя стабильность многих других датчиков.
