Basta solo il sudore delle proprie dita, e in poco tempo questo cerotto smart, sviluppato dagli scienziati dell’Università della California di San Diego (UC San Diego), provvede a monitorare importanti parametri vitali, come glucosio, vitamine e farmaci presenti nell’organismo.
Un cerotto smart alimentato dal sudore
Quasi seguendo idealmente il progetto della mascherina smart, questo innovativo dispositivo, descritto in un articolo pubblicato su Nature Electronics, è tanto semplice quanto innovativo: basta solo avvolgerlo intorno a un dito e subito comincia a funzionare, alimentandosi solo col sudore delle dita.
La scelta di progettare un dispositivo del genere, con una forma simile a quella di un cerotto, viene dal fatto che le dita sono una delle zone più ricche di ghiandole sudoripare del corpo umano: possono produrre fino a 1000 volte più sudore rispetto ad altre aree, anche a riposo.
E il sudore è letteralmente il “carburante” di questo dispositivo, composto da celle a combustibile biologico posizionate direttamente a contatto con la pelle del dito. Queste celle sono progettate per convertire le sostanze chimiche presenti nel sudore in elettricità, che viene poi immagazzinata in piccole batterie estensibili a base di cloruro d’argento e zinco. Grazie a questa fonte di energia continua, il dispositivo funziona anche durante il sonno o quando l’utente è inattivo.
Come funziona il cerotto smart
La struttura del dispositivo è realizzata con componenti elettronici stampati su un materiale polimerico flessibile e resistente, che si adatta perfettamente al dito e resiste a piegamenti e movimenti frequenti.
L’energia accumulata alimenta quattro sensori, ciascuno dei quali monitora un parametro specifico: glucosio, vitamina C, lattato e levodopa, una sostanza usata per trattare il morbo di Parkinson. Oltre a sostenere il dispositivo, il sudore serve anche come materiale d’analisi. Esso viene trasportato attraverso minuscoli canali di carta fino ai sensori che analizzano i vari biomarcatori. Un piccolo chip elabora poi i dati e li trasmette via Bluetooth a un’applicazione per smartphone o computer. Consentendo così all’utente di controllare i propri valori in tempo reale.
Durante i test, un soggetto ha indossato il dispositivo per monitorare diversi parametri nell’arco della giornata. Ad esempio, livelli di glucosio durante i pasti, il lattato durante il lavoro e l’attività fisica, la vitamina C mentre beveva succo d’arancia. E addirittura la levodopa dopo aver mangiato fave, un alimento ricco di questo composto.
Secondo Shichao Ding e Tamoghna Saha, coautori dello studio, il dispositivo può essere personalizzato per soddisfare esigenze individuali, rilevando differenti combinazioni di biomarcatori a seconda delle necessità di salute di ciascun utente. Il team di ricerca sta lavorando per sviluppare un sistema a circuito chiuso, capace non solo di monitorare i biomarcatori, ma anche di somministrare trattamenti automatici in base ai dati raccolti.
Per saperne di più su questo studio, vi consigliamo la lettura integrale del paper pubblicato su Nature Electronics:
Shichao Ding, Joseph Wang et al, A fingertip wearable microgrid system for autonomous energy management and metabolic monitoring, Nature Electronics (2024), DOI: s41928-024-01236-7.
