طور باحثون بجامعة تكساس الأمريكية جهاز استشعار جديداً يمكنه تجنب مخاطر الإصابة بالجفاف، من خلال تنبيه مرتديه إلى حاجة أجسامهم إلى المزيد من الماء.
ووفقاً لموقع «فوكس نيوز»، يقوم الجهاز بقياس مستويات الترطيب داخل الجسم بشكل مستمر، ونقل تلك البيانات لاسلكياً إلى الهاتف الذكي الخاص بمن يرتدي الجهاز، ويعد جهاز الاستشعار القابل للارتداء طريقة بسيطة وفعالة لمراقبة مستويات الترطيب في الوقت الفعلي، ما يمكّن الأفراد من اتخاذ خطوات استباقية للبقاء بصحة جيدة وتقديم أفضل أداء لديهم.
وقال الباحث الرئيسى للدراسة البروفيسور نانشو لو من جامعة تكساس، إن الجفاف يشكل تهديداً صامتاً يؤثر على ملايين الأشخاص يومياً، موضحاً أن المستشعر الذي يعتمد عليه الجهاز يستخدم طريقة تسمى المقاومة الحيوية، التي ترسل تياراً كهربائياً صغيراً وآمناً عبر الجسم عبر أقطاب كهربائية موضوعة بشكل إستراتيجي، لإخبار الناس متى يشربون الماء لتجنب التعرض للجفاف ومضاعفاته التي قد تكون مميتة.
ويعتمد تدفق التيار على مدى ترطيب الأنسجة، إذ تسمح الأنسجة الرطبة للتيار بالمرور بسهولة، بينما تقاوم الأنسجة المجففة التدفق، كما أن مقاومة الذراع الحيوية ليست حساسة لتغيرات الترطيب فحسب، بل تتوافق أيضاً بشكل وثيق مع قياسات ترطيب الجسم بالكامل، ما يعني أن هذا المستشعر يمكن أن يكون بديلاً موثوقاً به لتتبع مستويات الترطيب، حتى أثناء الأنشطة اليومية مثل المشي أو العمل أو ممارسة الرياضة.
ولإثبات صحة أداء الجهاز، أجرى فريق البحث تجارب متعددة، بما في ذلك دراسة الجفاف الناجم عن مدر البول وتجربة حقيقية لمدة 24 ساعة، وأُعطي المشاركون أدويةً لتحفيز فقدان السوائل، ثم رُصدت مستويات ترطيبهم عبر الجهاز القابل للارتداء، ومقارنة بعينات البول.
وأظهر الجهاز ارتباطاً وثيقاً بين تغيرات المقاومة الحيوية للذراع، وفقدان الماء الكلي في الجسم، وأشار الباحثون إلى أن المستشعر الجديد قد يوفر بديلاً سهل الوصول إليه وقابلاً للارتداء لطرق تتبع الترطيب التقليدية، مثل تحليل البول أو الدم، التي تعتبر جراحية وتستغرق وقتاً طويلاً وغير عملية.
ومن المعروف أن الترطيب ضروري لتنظيم درجة حرارة الجسم، والحفاظ على وظائف الأعضاء ودعم العديد من العمليات الحيوية الأخرى، وحتى الجفاف البسيط يمكن أن يؤثر على التركيز والأداء، في حين أن الجفاف الشديد قد يؤدي إلى مشاكل صحية خطيرة مثل ضربة الشمس وحصى الكلى ومشاكل القلب والأوعية الدموية.
إلى جانب الاستخدام اليومي، يعتقد الباحثون أن هذه التقنية قد تُفيد المرضى الذين يعانون من الجفاف المزمن، وأمراض الكلى، وأمراض القلب، كما يُمكن للرياضيين استخدام هذه التقنية للحفاظ على سلامتهم وأدائهم الأمثل، خصوصاً في الطقس الحار.
Researchers at the University of Texas have developed a new sensor device that can help avoid the risks of dehydration by alerting its wearer to their body's need for more water.
According to "Fox News," the device continuously measures hydration levels within the body and wirelessly transmits that data to the wearer's smartphone. The wearable sensor is a simple and effective way to monitor hydration levels in real-time, enabling individuals to take proactive steps to stay healthy and perform at their best.
The lead researcher of the study, Professor Nanshu Lu from the University of Texas, stated that dehydration poses a silent threat affecting millions of people daily. He explained that the sensor used in the device employs a method called bio-resistance, which sends a small, safe electrical current through the body via strategically placed electrodes to inform people when to drink water to avoid dehydration and its potentially deadly complications.
The flow of the current depends on the hydration level of the tissues, as hydrated tissues allow the current to pass easily, while dehydrated tissues resist the flow. Additionally, the bio-resistance of the arm is not only sensitive to changes in hydration but also closely correlates with overall body hydration measurements, meaning this sensor could be a reliable alternative for tracking hydration levels, even during daily activities such as walking, working, or exercising.
To validate the device's performance, the research team conducted multiple experiments, including a dehydration study induced by a diuretic and a real-world trial lasting 24 hours. Participants were given medications to stimulate fluid loss, and their hydration levels were monitored via the wearable device and compared to urine samples.
The device showed a strong correlation between changes in arm bio-resistance and total body water loss. The researchers noted that the new sensor could provide an easily accessible and wearable alternative to traditional hydration tracking methods, such as urine or blood analysis, which are invasive, time-consuming, and impractical.
It is well-known that hydration is essential for regulating body temperature, maintaining organ functions, and supporting many other vital processes. Even mild dehydration can affect concentration and performance, while severe dehydration can lead to serious health issues such as heat stroke, kidney stones, and cardiovascular problems.
In addition to daily use, the researchers believe this technology could benefit patients suffering from chronic dehydration, kidney diseases, and heart conditions. Athletes could also use this technology to maintain their safety and optimal performance, especially in hot weather.