Peneliti dari Ohio State University dan Lanzhou University di Tiongkok telah mengembangkan sol dalam pintar baru yang dapat merevolusi pemantauan kesehatan. Perangkat ini melacak gerakan menggunakan sensor tekanan dan energi surya, memberikan wawasan waktu nyata tentang postur tubuh dan potensi masalah kesehatan.
Sistem sol pintar baru dari Universitas Negeri Ohio dan Universitas Lanzhou di Tiongkok siap merevolusi pemantauan kesehatan dengan melacak cara orang berjalan secara real time, yang berpotensi memberikan peringatan dini untuk kondisi seperti plantar fasciitis dan penyakit Parkinson.
Sistem inovatif ini, yang dikembangkan oleh tim yang dipimpin oleh Qi Wang, seorang mahasiswa doktoral di bidang sains dan teknik material di Ohio State, menggunakan 22 sensor tekanan kecil dan ditenagai oleh panel surya kecil di bagian atas sepatu. Desain ini memastikan tingkat presisi dan ketahanan yang tinggi, mengatasi keterbatasan yang terlihat pada prototipe sebelumnya.
"Tubuh kita membawa banyak informasi berguna yang bahkan tidak kita sadari," kata salah satu penulis Jinghua Li, asisten profesor ilmu material dan teknik di Ohio State, dalam rilis berita. "Status ini juga berubah seiring waktu, jadi tujuan kami adalah menggunakan perangkat elektronik untuk mengekstrak dan mendekode sinyal tersebut guna mendorong pemeriksaan kesehatan diri yang lebih baik."
Di Amerika Serikat, sekitar 7% penduduk mengalami kesulitan berjalan, yang memengaruhi aktivitas seperti berjalan, berlari, atau menaiki tangga. Sol pintar baru ini dapat memainkan peran penting dalam meringankan sebagian masalah ini dengan menyediakan pemantauan kesehatan secara langsung dan perbaikan postur tubuh.
“Perangkat kami inovatif dalam hal resolusi tinggi, penginderaan spasial, kemampuan memberi daya sendiri, dan kemampuannya untuk dipadukan dengan algoritma pembelajaran mesin,” imbuh Li. “Jadi kami merasa penelitian ini dapat berlanjut lebih jauh berdasarkan keberhasilan perintis di bidang ini.”
Diterbitkan Dalam jurnal Science Advances, penelitian ini menyoroti integrasi model pembelajaran mesin canggih yang memungkinkan perangkat yang dapat dikenakan mengenali delapan kondisi gerakan yang berbeda. Kondisi ini berkisar dari posisi statis seperti duduk dan berdiri hingga gerakan dinamis seperti berlari dan jongkok.
Selain itu, fleksibilitas dan keamanan bahan yang digunakan pada sol dalam membuatnya cocok untuk penggunaan terus-menerus, seperti jam tangan pintar. Sel surya mengubah sinar matahari menjadi energi, yang disimpan dalam baterai litium kecil yang tidak membahayakan pengguna atau mengganggu aktivitas sehari-hari.
Para peneliti menemukan pola tekanan tertentu yang unik untuk berbagai aktivitas. Misalnya, saat berjalan, tekanan diberikan secara berurutan dari tumit hingga ujung kaki, sementara saat berlari, tekanan diberikan secara bersamaan pada hampir semua sensor.
Di sektor perawatan kesehatan, sol pintar ini dapat mendukung analisis gaya berjalan untuk mendeteksi kelainan dini yang terkait dengan kondisi seperti ulkus kaki diabetik, gangguan muskuloskeletal, dan penyakit neurologis. Kemampuan sistem untuk menggunakan pembelajaran mesin untuk klasifikasi gerakan menawarkan peluang untuk manajemen kesehatan yang dipersonalisasi, koreksi postur secara real-time, pencegahan cedera, dan pemantauan rehabilitasi.
Ketahanan jangka panjang sol dalam merupakan pencapaian penting lainnya, mempertahankan kinerja setelah 180,000 siklus kompresi dan dekompresi.
“Antarmukanya fleksibel dan cukup tipis, sehingga meskipun mengalami deformasi berulang, ia tetap dapat berfungsi,” imbuh Li. “Kombinasi perangkat lunak dan perangkat keras berarti ia tidak terlalu terbatas.”
Ke depannya, tim tersebut berharap teknologi tersebut akan tersedia secara komersial dalam 3-5 tahun ke depan. Kemajuan di masa mendatang akan difokuskan pada peningkatan kemampuan pengenalan gerakan sistem, yang akan melibatkan pengujian lebih lanjut pada berbagai populasi.
“Kita memiliki begitu banyak variasi di antara individu, jadi menunjukkan dan melatih kemampuan luar biasa ini pada populasi yang berbeda adalah sesuatu yang perlu kita beri perhatian lebih,” simpul Li.
Sumber: The Ohio State University