Американские
инженеры разработали умную пижаму,
которая отслеживает частоту сердечных
сокращений, дыхание и позу
спящего человека. Эта одежда может
помочь страдающим от бессонницы людям и их врачам понять, в чем причина
расстройства, и скорректировать условия
сна. Исследователи расскажут об умной одежде на 257 конференции Американского
химического общества, которая проходит
в Орландо с 31 марта по 4 апреля. Кратко
о результатах исследования сообщается
в пресс-релизе общества.

В
разных популяциях от трех до 42 процентов
людей страдают
бессонницей. Это расстройство чревато
риском возникновения сердечно-сосудистых
и нейродегенеративных заболеваний, в
том числе болезни
Альцгеймера. Бессонницу связывают с
наличием психических расстройств, а недавно ученые нашли
генетическую связь между бессонницей
и большим депрессивным расстройством.

Расстройства
сна можно диагностировать с помощью
полисомнографии — регистрации
физиологических показателей спящего
человека, среди которых: частота сердечных
сокращений, поза, дыхательные движения.
Обычно такие наблюдения проводятся в
лаборатории, что недешево и занимает
много времени. Поэтому медики и ученые
ищут другие способы проведения исследований сна, желательно в естественных условиях. Ранее были представлены браслеты, фиксирующие движения рук,
которые показывали результаты, сравнимые
с некоторыми полисомнографическими
данными, а в прошлом году японские
разработчики показали
прототип умной пижамы, отслеживающей
движения человека, на которого она
надета. Однако устройства или одежды,
которая фиксировала бы движения и позу
человека, и другие важные физиологические
параметры одновременно, до недавнего
времени не было.

Ученые
из Массачусетсетского университета
под руководством Триши Эндрю (Trisha L.
Andrew) создали умную пижаму, которая отслеживает
частоту сердечных сокращений и дыхательных
движений, позу и движения спящего
человека. Сенсоры фиксируют
постоянное давление, с которым спящий
давит на матрас, и регистрируют даже небольшие движения,
такие как сердцебиение.

Исследователи
нанесли на обычную пижаму пять полимерных лоскутов, четыре из которых сделаны из
пьезоэлектрика, и прикрепили к ним
сенсоры. Между собой они соединяются
с помощью зашитых в хлопок посеребренных
нейлоновых нитей. Провода от лоскутов идут к печатной
плате, прикрепленной к пуговице.
Информация с сенсоров на пижаме передается
на приемник с помощью крошечного
Bluetooth-передатчика,
находящегося
на этой же плате.

По
словам исследователей, им удалось
нанести тонкий слой полимеров на ткань
с помощью парофазного
осаждения. Этот метод позволяет
наносить тонкие пленки вещества на
поверхность. «Этот метод позволил нам
синтезировать полимер и одновременно,
в паровой фазе нанести его на ткань… В
отличие от большинства носимых электронных
устройств полимерные пленки, полученные
с помощью парофазного осаждения устойчивы
к стирке и износу и выдерживают
механические нагрузки при производстве
текстиля», — говорит Триша Эндрю. «Нам
пришлось незаметно интегрировать
чувствительные элементы и портативные
источники питания в повседневную одежду,
сохраняя при этом вес, комфорт,
функциональность и прочность знакомой
одежды или ткани. Также мы работали с
программистами и инженерами-электриками,
чтобы обработать массу данных, поступающих
от датчиков. Чтобы в конечном итоге у
нас была ясная и понятная информация».

«Фижаму»,
как называют ее авторы, протестировали
на добровольцах и проверили показания
всех сенсоров независимо друг от друга.
Также разработчики подали патент на
изобретение. Эндрю рассчитывает, что
когда завершатся переговоры с
производителями, умная пижама поступит в
продажу в течение двух лет и будет стоить
100–200 долларов.

В
настоящее время авторы работают над
усовершенствованием датчиков,
регистрирующих позу спящего человека,
с тем, чтобы они  помогали предотвратить падение тела с кровати. Авторы не пишут, как именно это будет сделано, но по-видимому, устройство будет отслеживать изменение площади поверхности, которую занимает спящий человек. Технология
может найти применение в домах престарелых.

Исследования
сна — далеко не единственная область,
где используется умная одежда. В
прошлом году американские разработчики
представили
проект куртки с подогревом. Одежда
фиксирует температуру воздуха и
подстраивает температуру куртки
отслеживая движения ее владельца.

Екатерина Русакова