El impermeable puede analizar el sudor, incluso mientras estás nadando

Los atletas en el triatlón del Campeonato del Mundo de Ironman 2018 fueron de los primeros en probar un nuevo sensor de sudor en desarrollo por ingenieros de la Universidad de Northwestern. Mientras los mejores triatletas del mundo nadaban 2.4 millas, recorrían 100 millas en bicicleta y corrían una maratón, este diminuto dispositivo portátil se adhirió directamente a su piel como una curita translúcida, midiendo la química única de cada gota de sudor, transmitiendo medidas vitales. Eso puede hacer o deshacer una intensa carrera de resistencia.

Cuando se trata de sensores portátiles en los deportes, tradicionalmente pensamos en el monitoreo de métricas como la potencia de salida o la frecuencia cardíaca que pueden ayudar a un atleta a administrar su rendimiento. Pero el campo portátil se está expandiendo, y los científicos buscan medir una gama más amplia de factores que pueden influir en el rendimiento deportivo. El sensor de sudor es un miembro de esta nueva clase de tecnología portátil.

Fue desarrollado por John Rogers, Ph.D., profesor de ingeniería en Northwestern y presidente de la junta directiva de Epicore Biosystems, una compañía que se especializa en dispositivos flexibles para la piel que controlan fluidos. Le dice Inverso que las primeras pruebas del dispositivo en el Campeonato del Mundo de Ironman tuvieron éxito y que intentarán lanzar una versión comercial del dispositivo dentro del año. Su Avances científicos El periódico, publicado el viernes, proporciona algunos detalles sobre cómo funciona realmente el parche.

"Estábamos interesados ​​en ver si los dispositivos se mantendrían encendidos", dice Rogers sobre la prueba del dispositivo en el Campeonato Mundial de Ironman. "Están corriendo, están nadando, están en bicicleta. Los dispositivos funcionaron bien todo el tiempo, estaban recolectando sudor y haciendo la lectura como esperábamos. Los atletas descubrieron que los dispositivos proporcionaban información valiosa, no interrumpían de ninguna manera ni eran irritantes de ninguna manera ".

La medición de la pérdida de sudor y la química del sudor

El sensor de sudor de Rogers, que hasta ahora no lleva el nombre, no es el primer sensor de sudor. Él cree, sin embargo, que su diseño y robustez lo distinguen. El nuevo documento indica que el sensor está completamente libre de electrónica y se basa en el diseño del parche adhesivo flexible, que se adhiere a la piel como una curita.

"Estamos recolectando esencialmente una o dos gotas de sudor en total", dice Rogers. "El sudor a medida que emerge de la piel pasa inmediatamente a canales y reservorios completamente cerrados donde podemos leer la tasa de sudor, la pérdida de sudor y la química del sudor".

Desde allí, el portátil en realidad funciona como un termómetro, dice Rogers. A medida que el sudor llena los canales, se vuelve rojo o azul. La distancia en el sentido de las agujas del reloj entre esas dos marcas rojas o azules indica la cantidad de sudor que se ha perdido, aunque las dos marcas, cuando se colocan en la piel humana, son bastante débiles:

El único aspecto de la química del sudor que este dispositivo puede medir, al menos como existe actualmente, es el nivel de electrolitos. Eso es notable por dos razones. En primer lugar, algunos de los autores de este artículo están empleados por el Instituto de Ciencias del Deporte de Gatorade, por lo que la pérdida de electrolitos definitivamente se encuentra en su timonera. Sin embargo, mantener el equilibrio de electrolitos, especialmente el sodio, puede ser importante en el transcurso de los eventos de resistencia de larga duración. La mayoría de las personas tienen más que suficiente sodio en sus dietas para comenzar, pero para los atletas que corren maratones y ultramaratones, existen pautas para la ingesta de sodio (especialmente para "suéteres salados").

Este dispositivo portátil utiliza una combinación de sustancias químicas que reaccionan con las moléculas perdidas en el sudor. Una vez que la pérdida de electrolitos es alta, el sudor atrapado en el parche cambiará de color si las cosas se ponen difíciles:

"Tenemos un reactivo químico que cambia de color de rosa claro a rojo oscuro según los niveles de electrolitos", dice Rogers. "Solo a simple vista, puede ver y ver 'Oh, mi nivel de electrolito en el sudor es muy alto, o es mediano, o es bajo'. Puede usar esa información sin ningún tipo de electrónica".

Pruebas en atletas reales

El artículo se ocupa principalmente de la construcción de los dispositivos, pero nota que el parche filtró con éxito el sudor del agua salada en sesiones de natación para los atletas de Ironman. También se adhirió a la piel durante más de dos horas de "operaciones bajo el agua". Llama a la prueba de Ironman un "estudio piloto", aunque observa que lo han probado en "unos 250 atletas en este momento", incluidos los jugadores de tenis y jugadores de baloncesto

Tal como está, el dispositivo no transmite información, por ejemplo, a una aplicación móvil. En este momento, los dispositivos serían desechables; usaría uno nuevo para cada carrera o sesión de entrenamiento. También indicó que habrá un lanzamiento comercial dentro del año y que está trabajando con un socio "grande" de la industria.

"Estamos muy interesados ​​en probar estos dispositivos, aunque diría que el evento Ironman en Kona fue el más desafiante, dada toda la variedad de circunstancias a medida que avanzas en la carrera", agrega. "Nos alegramos de ver que los dispositivos funcionan bastante bien".

> Resumen: El monitoreo bioquímico no invasivo, in situ, del estado fisiológico, mediante el uso del sudor, podría permitir nuevas formas de diagnóstico de atención médica y estrategias de hidratación personalizadas. Los recientes avances en la recolección de sudor y las tecnologías de detección ofrecen capacidades poderosas, pero no son efectivos para su uso en situaciones extremas, como ambientes acuáticos o áridos, debido a los desafíos únicos para eliminar la interferencia / contaminación del agua circundante, manteniendo una adhesión robusta en presencia de viscosos. Fuerzas de arrastre y / o movimiento vigoroso, y evitan la evaporación del sudor recogido. Este documento presenta materiales y diseños para sistemas a prueba de agua, epidérmicos, microfluídicos y electrónicos que se adhieren a la piel para permitir la captura, el almacenamiento y el análisis del sudor, incluso cuando están completamente bajo el agua. Las pruebas de campo demuestran la capacidad de estos dispositivos para recopilar mediciones cuantitativas in situ de la concentración local de cloruro de sudor, la pérdida de sudoración local (y la tasa de sudoración) y la temperatura de la piel durante la actividad física vigorosa en condiciones controladas, en interiores y en natación en alta mar.