MIT-onderzoekers bouwen slimme luiers die nattigheid voelen

• De nieuwe 'slimme' luiers kunnen een verzorger laten weten dat het tijd is voor verandering.
• In tegenstelling tot andere luiertechnologie is het zowel betaalbaar als wegwerpbaar.
• Het helpt bij het opsporen en identificeren van specifieke gezondheidsproblemen, zoals tekenen van incontinentie of constipatie.

De komst van het internet der dingen en de miniaturisering van meetapparatuur hebben de ontwikkeling van draagbare gezondheidsapparatuur versneld. Naar schatting zullen deze apparaten tegen 2025 een economische impact hebben van $200 miljard.

Nu hebben onderzoekers van MIT een 'slimme' luier bedacht met een vochtsensor die een zorgverlener kan laten weten dat het tijd is voor verandering. In tegenstelling tot andere luiertechnologie is het zowel betaalbaar als wegwerpbaar. De sensor die in de luier is bevestigd, kost minder dan 2 cent om te vervaardigen.

De technologie zal helpen bij het opsporen en identificeren van specifieke gezondheidsproblemen, zoals tekenen van incontinentie of constipatie. Het kan vooral handig zijn voor kindermeisjes die voor meerdere baby's tegelijk zorgen en voor verpleegsters die op neonatale afdelingen werken.

Slimme luiers kunnen ook worden gebruikt voor oudere mensen en patiënten die bedlegerig zijn of niet voor zichzelf kunnen zorgen. Het kan huiduitslag, urineweginfecties en andere bacteriële infecties voorkomen.

Hoe werkt het?

De sensor in de slimme luier bevat een passieve RFID-tag (radiofrequentie-identificatie) om nattigheid te detecteren en door te geven aan een lezer in de buurt, die vervolgens een melding naar een computer of smartphone kan sturen.

Luiers zijn meestal gemaakt van een laag Super Absorbent Polymer (SAP, een subklasse van hydrogel) zodat ze gemakkelijk vocht kunnen opnemen. Onderzoekers plaatsten de sensor precies onder deze laag.

Een natte luier verandert de eigenschap van het SAP:het wordt een beetje geleidend, waardoor de RFID-tag wordt geactiveerd. Eenmaal geactiveerd, zendt de tag een radiosignaal naar een RFIF-lezer.

Referentie:IEEE Sensors Journal | DOI:10.1109/JSEN.2019.2954746 | MIT

Een conventionele RFID-tag bevat twee componenten:

1. Een antenne die RF-signalen terugverstrooit.
2. Een chip voor het opslaan van informatie van de tag, zoals een uniek identificatienummer.

Het heeft geen batterijen nodig om te werken. De RFID-lezer zendt radiogolven uit, die sterk genoeg zijn om een ​​RFID-tag van stroom te voorzien. Wanneer tag radiosignalen detecteert, zet zijn antenne de chip aan, die vervolgens het radiosignaal wijzigt (codeert informatie binnen radiogolven) en stuurt het terug naar de lezer.

Tegoed:MIT

Zo kunnen individuele slimme luiers met RFID-tags worden gedetecteerd en getraceerd.

Voordelen

Sommige bestaande luiers worden geleverd met vochtindicatoren; ze bevatten strips die van kleur veranderen als ze nat zijn. Ze zijn echter niet zo handig als je denkt. Om de eigenlijke luier te kunnen zien, moet je meerdere lagen kleding uittrekken.

Een paar fabrikanten richten zich op Bluetooth-natheidssensoren die samen met batterijen aan de buitenkant van de luier kunnen worden bevestigd. Hoewel je de sensor zou kunnen losmaken en schoonmaken en hergebruiken in een andere luier, zouden dergelijke sensoren behoorlijk duur zijn. Onderzoekers schatten dat elke sensor $ 40 zou kosten.

De nieuwe slimme luiers zijn daarentegen goedkoop en wegwerpbaar. Net als barcodetags, kan het worden afgedrukt op rollen met individuele stickers.

In de huidige versies kan de RFID-tag een radiosignaal verzenden naar een RFID-lezer die zich op 1 meter afstand bevindt. Het bereik kan echter worden vergroot door een kleine hoeveelheid koper in de sensor op te nemen.

Lezen: meest krachtige biosensorsysteem gebouwd met koper en grafeenoxide

Het team zal de diagnostische mogelijkheden van slimme luiers verder onderzoeken, zoals het volgen van veranderingen in de pH van SAP in aanwezigheid van urine, of glucosedetectie voor het monitoren van diabetes. Over het algemeen kunnen de bevindingen een breed scala aan detectiemogelijkheden op RFID-tags mogelijk maken met behulp van hydrogels.