Baju Tidur Pintar Pemantau Detak Jantung dan Napas

Jika Anda pernah bermimpi untuk tidur nyenyak, jawaban Anda suatu hari nanti mungkin terletak pada data yang dihasilkan oleh pakaian tidur Anda.

Kini, para peneliti telah mengembangkan piyama dengan sensor bertenaga sendiri yang mampu memberikan pemantauan secara terus menerus terhadap detak jantung, pernapasan, dan semua faktor yang berperan dalam kualitas tidur seseorang.

Para peneliti mempresentasikan temuan mereka dalam Pertemuan American Chemical Society (ACS) Spring 2019. "Piyama pintar kami mengatasi banyak tantangan teknis," kata Trisha L Andrew, yang memimpin tim penelitian ini.

"Kami harus memadukan elemen penginderaan dan sumber daya portabel ke dalam pakaian sehari-hari, dengan tetap menjaga berat, rasa, kenyamanan, fungsi, dan kekasaran pakaian dan kain yang dikenal. Kami juga bekerja dengan ilmuwan komputer dan insinyur listrik untuk memproses berbagai sinyal yang datang dari sensor sehingga kami memiliki informasi yang jelas dan mudah dipahami," tambah Andrew.

Tidur yang cukup dan berkualitas dapat membantu melindungi orang dari stres, infeksi, dan berbagai penyakit, seperti penyakit jantung dan ginjal, tekanan darah tinggi dan diabetes, menurut National Institutes of Health. Penelitian telah menemukan bahwa kualitas tidur juga meningkatkan ketajaman mental dan mempertajam keterampilan pengambilan keputusan. Namun kebanyakan orang tidak cukup tidur.

National Sleep Foundation memperkirakan bahwa industri yang terkait dengan "tidur" kini sedang booming dan mengambil hampir 29 miliar dolar AS pada 2017. Meskipun beberapa produsen kasur pintar mengklaim produk mereka dapat merasakan gerakan dan memeperbaiki postur tidur, tapi produk mereka tidak memberikan informasi rinci kepada orang yang tidur dan tidak portabel. Terutama saat melakukan perjalanan.

Pita elektronik yang tersedia secara komersial yang dikenakan di pergelangan tangan memberikan informasi tentang detak jantung dan memantau berapa banyak total tidur yang didapatkan pemakainya. Tetapi sampai sekarang, belum ada apa pun yang konsumen biasa dapat gunakan untuk memantau postur dan sinyal pernapasan dan jantung saat tidur.

Kunci piyama cerdas adalah proses yang disebut deposisi uap reaktif. "Metode ini memungkinkan kita untuk mensintesis polimer dan secara bersamaan menyimpannya langsung pada kain dalam fase uap untuk membentuk berbagai komponen elektronik dan, pada akhirnya, sensor terintegrasi," kata Andrew.

"Tidak seperti kebanyakan perangkat elektronik yang dapat dikenakan, film polimer elektronik yang diendapkan uapnya stabil dan tahan aus, dan mereka tahan terhadap rutinitas manufaktur tekstil yang menuntut mekanik," tambah Andrew.

"Phyjama", demikian tim Amherst menyebutnya, teknologi ini memiliki lima pacth tekstil terpisah dengan sensor di dalamnya. Tambalan tersebut saling berhubungan menggunakan benang nilon berlapis perak yang dilindungi kapas.

Kabel dari masing-masing tambalan berakhir di papan sirkuit cetak berukuran tombol yang ditempatkan di lokasi yang sama dengan tombol piyama. Data dikirim secara nirkabel ke penerima menggunakan pemancar Bluetooth kecil yang merupakan bagian dari sirkuit di tombol.

Pakaian jadi ini memuat dua jenis sensor mandiri yang mendeteksi "gerakan balistik," atau perubahan tekanan. Empat patch adalah piezoelektrik. Mereka mendeteksi tekanan konstan, seperti ranjang terhadap tubuh seseorang. Bercak jenis pertama ini digunakan di berbagai bagian Phyjama sehingga para peneliti dapat menentukan posisi tidur.

Namun, jenis sensor ini tidak dapat mengambil tekanan samar dari detak jantung. Patch triboelectric mendeteksi perubahan cepat dalam tekanan, seperti pemompaan fisik jantung, yang memberikan informasi tentang denyut jantung. Ini adalah pertama kalinya sensor semacam itu ditunjukkan untuk mendeteksi sinyal balistik kecil dari jantung.

Tim Andrew telah menguji pakaian pada sukarelawan dan memvalidasi pembacaan dari sensor secara independen. Mereka juga telah mengajukan paten pada Phyjama. Setelah Andrew bermitra dengan produsen, ia memperkirakan produk itu bisa dipasarkan dalam waktu dua tahun dengan harga 100 - 200 dolar AS.

Saat ini, tim sedang berupaya memperluas teknologi menjadi sensor elektronik yang dapat dipakai yang mendeteksi gaya berjalan dan mengirim umpan balik ke monitor untuk membantu mencegah jatuh. Aplikasi ini dapat digunakan seperti di panti jompo," kata Andrews. nik/berbagai sumber/E-6