Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

İnsan vücudunun yemek ve suya ihtiyacı olduğu kadar uykuya da ihtiyacı vardır. Uyku, iyi bir fiziksel ve zihinsel sağlık için kritik öneme sahiptir. Yine de birçok insan uykuya dalmakta veya uykuyu sürdürmekte güçlük çeker ve bu da yeterli uyku olmamasına neden olur. Neyse ki bilim insanları bu sorun üzerinde çalışmaktadırlar. Bunu yapabilmenin yollarından biri ise uykunun daha iyi izlenmesidir. Başın konumunu takip eden, kendi kendine çalışan yeni bir akıllı yastık belki de uykumuzu almamızda bize yardımcı olabilir.

Önceki araştırmalar kronik uyku eksikliğini diyabet ve kalp hastalığı gibi fiziksel rahatsızlıkların yanı sıra zihinsel sağlık sorunlarıyla da ilişkilendirdiler. Geceleri başlarına gelenleri daha iyi anlamak isteyenlerin iki ana seçeneği var: Tıbbi bir tesiste yapılan bir uyku testi veya bir akıllı telefon ya da akıllı saat aracılığıyla bir uygulama kullanılabilir. İkinci seçenek çok daha uygun, ama doğruluğu tartışmalı olan bir seçenek. Bu ihtiyacı fark eden birçok grup, triboelektrik nanojeneratörler (TENG'ler) kullanarak yeni uyku izleme sistemleri geliştirmeye başladı. Bu kendi kendine çalışan sistemler; göz maskeleri, kemerler, yamalar ve hatta çarşaflar şeklinde karşımıza çıkmaktalar. Bu yüzden araştırmacılar bu yaklaşımı, uyku esnasında başın hareketine odaklanan daha az kısıtlayıcı, daha rahat bir versiyon oluşturmak için uyarlamak istediler.

Araştırmacılar bu yeni akıllı yastığı yapabilmek için esnek, gözenekli bir polimer triboelektrik katman formüle ettiler. Baş ve bu katman arasındaki hareket, yakındaki elektrotların etrafındaki elektrik alanını değiştirerek bir akım oluşturur. Araştırmacılar sıradan bir yastığın üzerine yerleştirilebilen esnek ve nefes alabilen bir TENG (FB-TENG) dizisi oluşturmak için bu kendi kendine çalışan sensörlerden birkaçını bir araya getirdiler. Bu sistem, uygulanan basınç miktarına karşılık gelen voltaj üretebilir ve harfleri takip eden bir parmağın hareketini izleyebilir. FB-TENG ayrıca, konum değiştirirken sahte bir insan başının (örneğin mağaza vitrinlerinde bulunan bir mankenin başının) basınç dağılımını da yakalayabilir.

Bilim insanları, bu akıllı yastığın uyku takibinin ötesinde kullanımları olabileceğini söylemekteler. Örneğin sistem, dejeneratif boyun bozukluğu (boyun fıtığı ve spondilotik disk hastalığı denen omurganın kireçlenme) servikal spondiloz gibi başın hareketini etkileyen hastalıkları olan hastaları da izleyebilir. Dahası akıllı yastığın yataktan düşme riski taşıyanlar için erken uyarı sistemi sunacak şekilde uyarlanabileceği de belirtildi.

Makale: “Smart Pillow Based on Flexible and Breathable Triboelectric Nanogenerator Arrays for Head Movement Monitoring during Sleep” by Haiying Kou, Haiming Wang, Renwei Cheng, Yanjun Liao, Xue Shi, Jianjun Luo, Ding Li and Zhong Lin Wang, 14 May 2022, ACS Applied Materials & Interfaces.
DOI: 10.1021/acsami.2c03056