دانشمندان موفق به طراحی یک کفی هوشمند کفش برای نظارت مستمر بر سلامت شده‌اند که بدون نیاز به شارژ دستی، انرژی خود را تأمین می‌کند.
به گزارش تکناک، این فناوری نوین می‌تواند با پایش حرکات روزانه، به پیشگیری از مشکلات سلامت کمک کند و روش‌های مراقبت از بدن را متحول سازد.
فهرست مطالب
سنجش دقیق فشار پا با فناوری بی‌نظیر
این مطالعه که در مجله Science Advances منتشر شده، توضیح داده است که چگونه این سیستم کفی هوشمند به صورت دقیق فشار واردشده به نواحی مختلف کف پا را هنگام انجام فعالیت‌های مختلف اندازه‌گیری می‌کند. این فناوری، ترکیبی از دقت بالا و تأمین انرژی خودکار است، که آن را برای کاربردهای پزشکی بسیار امیدبخش می‌کند.
جینگ‌هوا لی، یکی از پژوهشگران توسعه‌دهنده این ابزار نوآورانه گفت: «بدن ما سیگنال‌های ارزشمندی را منتقل می‌کند، که اغلب از آنها بی‌خبر هستیم. هدف ما استخراج و تحلیل این داده‌ها با کمک فناوری‌های هوشمند است تا افراد بتوانند وضعیت سلامت خود را بهتر کنترل کنند.»
کاربردهای پزشکی کفی هوشمند کفش
در سال‌های اخیر، کفی‌های هوشمند کفش مجهز به حسگر فشار، مورد توجه قرار گرفته‌اند. این فناوری می‌تواند الگوی راه رفتن افراد را به طور مداوم بررسی کند و در تشخیص، پیشگیری و درمان مشکلاتی مانند: آسیب‌های دیسک کمر و زخم پای دیابتی مؤثر باشد.
این کفی‌ها برای افراد مبتلا به دیابت، می‌توانند نقاط پر فشار کف پا را قبل از ایجاد زخم‌های خطرناک شناسایی کنند. این سیستم برای افراد مبتلا به پارکینسون یا افرادی که از سکته مغزی در حال بهبودی هستند، الگوهای غیرعادی را در راه رفتن شناسایی می‌کند و درمان آنها را بهبود می‌بخشد.
معرفی سیستم کفی هوشمند کفش
تاکنون بیشتر کفی‌های هوشمند کفش با مشکلاتی از جمله دقت پایین، عمر کم باتری و دوام محدود مواجه بودند، که استفاده از آنها را در شرایط واقعی دشوار می‌کرد. اما این سیستم جدید با مهندسی هوشمندانه، همه این مشکلات را پشت سر گذاشته است.
این کفی هوشمند از روشی خاص برای افزایش دقت و دوام حسگر فشار استفاده می‌کند. به همین دلیل، حتی پس از ماه‌ها استفاده روزانه، همچنان به طور دقیق و قابل اعتماد عملکرد حرکتی فرد را ثبت می‌کند.
انرژی خورشیدی برای استفاده روزمره
این کفی هوشمند نیازی به شارژ دستی ندارد و هنگام راه رفتن، انرژی مورد نیاز خود را تأمین می‌کند. صفحات خورشیدی انعطاف‌پذیر روی کفی، نور خورشید را جذب و آن را در باتری داخلی ذخیره می‌کنند. این کفی دارای ۲۲ حسگر فشار کوچک است، که وزن را روی پا اندازه‌گیری و اطلاعات را به یک اپلیکیشن موبایل ارسال می‌کند.
تمام تجهیزات الکترونیکی و باتری‌ها در قسمت قوس پا جاسازی شده‌اند تا مزاحمتی ایجاد نکنند. صفحات خورشیدی نیز در قسمت رویه کفش قرار گرفته‌اند تا هنگام راه رفتن، نور خورشید را جذب کنند.
تشخیص حرکات مختلف با دقت ۱۰۰ درصد
این کفی فقط فشار را نمی‌سنجد؛ بلکه می‌فهمد شما چه کار می‌کنید. همچنین با استفاده از هوش مصنوعی داخلی، می‌تواند بین حالت‌های نشستن، ایستادن، راه رفتن، دویدن، چهار زانو نشستن و بالا و پایین رفتن از پله تمایز قائل شود. به طور کلی، کفی هوشمند قادر است ۸ نوع مختلف حرکت را با دقت ۱۰۰ درصدی در تست‌ها شناسایی کند.
این کفی هوشمند در آزمایش‌ها، تفاوت بین الگوهای معمولی راه رفتن و دویدن، همچنین تغییرات در حالت ایستادن را به درستی شناسایی کرده است. به عنوان مثال، می‌تواند حالت ایستاده عادی، حالت زانوی پرانتزی و حالت زانوی ضربدری را از یکدیگر تفکیک کند.
اهمیت ویژه برای بیماران دیابتی و مبتلایان به پارکینسون
در افراد دیابتی، از دست رفتن حس محافظتی در کف پا می‌تواند باعث بی‌اطلاعی از فشار زیاد در نواحی خاص شود. نظارت لحظه‌ای بر فشار کف پا و اصلاح به موقع الگوی راه رفتن، می‌تواند از ایجاد یا گسترش زخم‌های پا جلوگیری کند.
این کفی هوشمند برای بیماران مبتلا به پارکینسون نیز مفید است. پارکینسون باعث اختلال در کنترل حرکات عضلانی می‌شود و به صورت یخ‌زدگی حرکت و بی‌ثباتی وضعیت بدنی بروز می‌کند. همچنین بیماران با سابقه سکته مغزی، اغلب حرکاتی نامتقارنی دارند، که باعث فشار کمتر و زمان بهبود طولانی‌تر در سمت آسیب‌دیده می‌شود. ثبت این الگوها می‌تواند به ارزیابی دقیق‌تر روند درمان کمک کند.
دوام بالا و استفاده آسان از کفی هوشمند کفش
این کفی جدید انعطاف‌پذیر است و در برابر خم شدن، پیچش و کشش مقاومت دارد، بدون اینکه عملکرد خود را از دست بدهد. این ویژگی، همراه با عملکرد مطلوب در شرایط نوری مختلف، باعث شده است که استفاده از آن برای مصارف روزمره کاملاً مناسب باشد.
کفی هوشمند در طول تست‌ها، با شش دقیقه شارژ در نور شدید (معادل نور خورشید)، قادر بود که ۶۰ دقیقه در محیط داخلی کار کند.
اپلیکیشن هوشمند و نقشه‌های دقیق فشار پا
اپلیکیشن همراه این سیستم به کاربران اجازه می‌دهد که توزیع فشار را در قالب یک نقشه رنگی مشاهده کنند، تغییرات را در نقاط خاص پیگیری نمایند، یا تصاویر دقیق از توزیع فشار را در سراسر پا ببینند.
گامی بزرگ به سوی سلامت هوشمند
این کفی هوشمند با حسگرهای دقیق، بدون نیاز به باتری و قابلیت تحلیل داده‌ها، کاربردی فراتر از اندازه‌گیری تناسب اندام دارد. این فناوری می‌تواند در ارزیابی‌های پزشکی، درمان‌های شخصی‌سازی‌شده و تحقیقات مربوط به حرکت بدن کمک کند و گامی مهم در توسعه ابزارهای پوشیدنی سلامت باشد.
