Home Kesehatan Popok ‘pintar’ Ini dapat Memberi Tahu Pengasuh Saat Basah

Popok ‘pintar’ Ini dapat Memberi Tahu Pengasuh Saat Basah

18
0
Popok "pintar" sekali pakai dan terjangkau yang dibenamkan dengan tag RFID dirancang oleh para peneliti MIT untuk merasakan dan mengkomunikasikan kebasahan ke pembaca RFID terdekat, yang pada gilirannya dapat secara nirkabel mengirimkan pemberitahuan kepada pengasuh bahwa inilah saatnya untuk perubahan. Kredit: Berita MIT

Untuk beberapa bayi, popok basah menyebabkan permintaan instan untuk diganti, sementara bayi lain mungkin tidak terpengaruh dan senang mengangkut ‘kargo basah’ untuk waktu lama tanpa keluhan.  Tetapi jika dipakai terlalu lama, popok basah dapat menyebabkan ruam yang menyakitkan, dan bayi menjadi menderita — dan juga orang tua.

Sekarang para peneliti MIT telah mengembangkan popok “pintar” yang tertanam dengan sensor kelembaban yang dapat memberi tahu pengasuh ketika popok basah. Ketika sensor mendeteksi kelembaban di popok, sensor mengirim sinyal ke penerima terdekat, yang pada gilirannya dapat mengirim pemberitahuan ke telepon pintar atau komputer.

Sensor ini terdiri dari tag identifikasi frekuensi radio pasif (RFID), yang ditempatkan di bawah lapisan polimer penyerap super, sejenis hidrogel yang biasanya digunakan dalam popok untuk menyerap kelembaban. Ketika hidrogel basah, materi mengembang dan menjadi sedikit konduktif — cukup untuk memicu tag RFID untuk mengirim sinyal radio ke pembaca RFID hingga 1 meter jauhnya.

Para peneliti mengatakan desain tersebut adalah demonstrasi pertama hidrogel sebagai elemen antena fungsional untuk penginderaan kelembaban dalam popok menggunakan RFID. Mereka memperkirakan biaya pembuatan sensor kurang dari 2 sen, membuatnya menjadi alternatif yang murah dan sekali pakai untuk teknologi popok pintar lainnya .

Seiring waktu, popok pintar dapat membantu mencatat dan mengidentifikasi masalah kesehatan tertentu, seperti tanda-tanda sembelit atau inkontinensia. Sensor baru mungkin sangat berguna untuk perawat yang bekerja di unit neonatal dan merawat beberapa bayi sekaligus.

Pankhuri Sen, seorang asisten peneliti di Laboratorium AutoID MIT, membayangkan bahwa sensor tersebut juga dapat diintegrasikan ke dalam popok dewasa, untuk pasien yang mungkin tidak sadar atau terlalu malu untuk melaporkan diri mereka bahwa diperlukan perubahan.

“Popok digunakan tidak hanya untuk bayi, tetapi untuk populasi yang menua, atau pasien yang terbaring di tempat tidur dan tidak mampu merawat diri mereka sendiri,” kata Sen. “Dalam kasus-kasus ini akan lebih mudah bagi perawat untuk diberi tahu bahwa seorang pasien, terutama di rumah sakit multibedah, perlu diubah.”

“Ini bisa mencegah ruam dan beberapa infeksi seperti infeksi saluran kemih , pada populasi yang menua dan bayi,” tambah kolaborator Sai Nithin R. Kantareddy, seorang mahasiswa pascasarjana di Departemen Teknik Mesin MIT.

Sen, Kantareddy, dan rekan-rekan mereka di MIT, termasuk Rahul Bhattacharryya dan Sanjay Sarma, bersama dengan Joshua Siegel di Michigan State University, telah menerbitkan hasil mereka di jurnal IEEE Sensors. Sarma adalah wakil presiden MIT untuk pembelajaran terbuka dan Fred Fort Flowers dan Daniel Fort Flowers Profesor Teknik Mesin.

Stiker

Banyak popok yang memasukkan indikator basah dalam bentuk strip, dicetak di sepanjang bagian luar popok, yang berubah warna saat basah — desain yang biasanya mengharuskan melepas beberapa lapis pakaian untuk dapat melihat popok yang sebenarnya.

Perusahaan yang mencari teknologi popok pintar sedang mempertimbangkan sensor basah yang nirkabel atau Bluetooth, dengan perangkat yang menempel pada eksterior popok, bersama dengan baterai besar untuk memberi daya koneksi jarak jauh ke internet. Sensor-sensor ini dirancang agar dapat digunakan kembali, membutuhkan pengasuh untuk melepas dan membersihkan sensor sebelum memasangnya pada setiap popok baru. Sensor saat ini sedang dieksplorasi untuk popok pintar, perkiraan Sen, di ritel harganya mencapai $ 40.

Sebaliknya, tag RFID berbiaya rendah dan sekali pakai, dan dapat dicetak dalam gulungan stiker individual, mirip dengan tag barcode. Laboratorium AutoID MIT, yang didirikan oleh Sarma, telah berada di garis depan pengembangan tag RFID, dengan tujuan menggunakannya untuk menghubungkan dunia fisik kita dengan internet.

Tag RFID khas memiliki dua elemen: antena untuk sinyal frekuensi radio hambur balik, dan chip RFID yang menyimpan informasi tag, seperti produk spesifik yang ditempelkan tag. Tag RFID tidak memerlukan baterai; mereka menerima energi dalam bentuk gelombang radio yang dipancarkan oleh pembaca RFID. Ketika tag RFID mengambil energi ini, antenanya mengaktifkan chip RFID, yang mengubah gelombang radio dan mengirimkan sinyal kembali ke pembaca, dengan informasinya yang dikodekan di dalam gelombang. Ini adalah bagaimana, misalnya, produk yang dilabeli dengan tag RFID dapat diidentifikasi dan dilacak.

Kelompok Sarma telah memungkinkan tag RFID berfungsi tidak hanya sebagai pelacak nirkabel, tetapi juga sebagai sensor . Baru-baru ini, sebagai bagian dari Program Industrial Liason MIT, tim memulai kolaborasi dengan Softys, produsen popok yang berbasis di Amerika Selatan, untuk melihat bagaimana tag RFID dapat dikonfigurasikan sebagai detektor basah dengan biaya rendah dan sekali pakai dalam popok. Para peneliti mengunjungi salah satu pabrik perusahaan untuk mendapatkan rasa dari mesin dan perakitan yang terlibat dalam pembuatan popok, kemudian kembali ke MIT untuk merancang sensor RFID yang mungkin terintegrasi dalam proses pembuatan popok.

Tag

Desain mereka muncul dengan dapat dimasukkan dalam lapisan bawah popok yang khas. Sensor itu sendiri menyerupai dasi kupu-kupu, yang bagian tengahnya terdiri dari chip RFID khas yang menghubungkan dua segitiga ikatan busur, masing-masing dibuat dari polimer penyerap super hidrogel, atau SAP.

Biasanya, SAP adalah bahan isolasi, yang berarti tidak melakukan arus. Tetapi ketika hidrogel menjadi basah, para peneliti menemukan bahwa sifat material berubah dan hidrogel menjadi konduktif.  Konduktivitasnya sangat lemah, tetapi cukup untuk bereaksi terhadap sinyal radio di lingkungan, seperti yang dipancarkan oleh pembaca RFID. Interaksi ini menghasilkan arus kecil yang menyalakan chip sensor, yang kemudian bertindak sebagai tag RFID khas, mengubah dan mengirim sinyal radio kembali ke pembaca dengan informasi — dalam hal ini, popok basah.

Para peneliti menemukan bahwa dengan menambahkan sejumlah kecil tembaga ke sensor, mereka dapat meningkatkan konduktivitas sensor dan karenanya rentang di mana tag dapat berkomunikasi dengan pembaca, mencapai lebih dari 1 meter.

Untuk menguji kinerja sensor, mereka menempatkan label di lapisan bawah popok ukuran baru lahir dan membungkus setiap popok di sekitar boneka bayi seukuran, yang mereka isi dengan air asin yang sifat konduktifnya mirip dengan cairan tubuh manusia. Mereka menempatkan boneka di berbagai jarak dari pembaca RFID, di berbagai orientasi, seperti berbaring rata dengan duduk tegak. Mereka menemukan bahwa sensor khusus yang mereka rancang agar pas dengan popok ukuran baru lahir mampu mengaktifkan dan berkomunikasi dengan pembaca hingga 1 meter jauhnya ketika popok itu benar-benar basah.

Sen membayangkan bahwa pembaca RFID yang terhubung ke internet dapat ditempatkan di kamar bayi untuk mendeteksi popok basah, dan pada saat itu ia dapat mengirim pemberitahuan ke telepon atau komputer pengasuh bahwa perubahan diperlukan. Untuk pasien geriatri yang mungkin juga mendapat manfaat dari popok pintar, katanya pembaca RFID kecil bahkan mungkin dilampirkan ke perangkat bantu, seperti tongkat dan kursi roda untuk mengambil sinyal tag.

Sumber:  Massachusetts Institute of Technology

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here