Южнокорейские учёные представили прозрачный носимый датчик, который в режиме реального времени отслеживает воздействие ультрафиолетового излучения типа А (UVA) на пользователя. Эта технология может помочь предотвратить солнечные ожоги и долгосрочные повреждения кожи, которые могут привести к раку.
Ультрафиолетовое излучение выделяется естественным образом солнцем и искусственно – соляриями. Проблема чрезмерного воздействия заключается в том, что лучи могут проникать глубоко в кожу и повреждать ДНК, что может привести к неконтролируемому росту клеток и развитию рака. Во многих странах большинство случаев рака кожи связано с таким видом чрезмерного воздействия.
Хотя ношение длинной одежды и головных уборов, а также использование солнцезащитного крема обеспечивают ценную защиту, исследователи хотели создать простое устройство, предупреждающее пользователя о достижении определённого уровня воздействия. Современные датчики часто не способны отслеживать UVA-излучение и непрозрачны, что делает их неудобными и сложными в использовании в носимых устройствах, таких как умные очки.
В своём исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, учёные описывают, как они создавали датчик слой за слоем, начиная с куска стекла. Поверх этой прозрачной основы они нанесли слои оксидных полупроводников, которые также были прозрачными и реагировали только на ультрафиолетовое излучение (UVA). Для электрических соединений команда использовала прозрачную плёнку из оксида индия и олова, что обеспечило практически незаметное устройство и возможность его лёгкой интеграции в носимые устройства.
Чтобы сделать датчик функциональным монитором, исследователи подключили его к небольшой печатной плате. Она была оснащена усилителем для усиления слабых сигналов UVA и чипом Bluetooth для передачи данных об экспозиции непосредственно на телефон пользователя.
Успешный прототип
Исследовательская группа провела всесторонние испытания своего прототипа при естественном солнечном свете в солнечные и пасмурные дни, и результаты полностью совпадали с показаниями профессионального оборудования для мониторинга УФ-излучения. Данные передавались по беспроводной связи на телефон пользователя, где устройство рассчитывало накопленную дозу УФ-А и отправляло предупреждение в режиме реального времени, когда воздействие достигало 80% от необходимой дозы, вызывающей солнечный ожог.
«Это медицинское устройство, интегрированное со смартфоном, демонстрирует свой потенциал в качестве практического подхода к предотвращению рисков, связанных с длительным воздействием ультрафиолета», — пишут исследователи в своей статье.
Устройство пока не готово к использованию потребителями. Несмотря на то, что оно успешно прошло лабораторные и предварительные испытания на открытом воздухе, команда разработчиков отмечает, что перед его выпуском в широкую продажу необходимо провести дополнительную работу. Это включает в себя длительные полевые испытания и исследования с участием пользователей, чтобы подтвердить возможность ежедневного использования устройства. Исследователи также хотят уменьшить габариты всей системы, чтобы её можно было легко интегрировать в носимые устройства, такие как очки, умные часы и накожные пластыри.
