可穿戴技术:当你有足够的阳光时感应

你怎么知道你是否晒够了太阳?科学家们正在研究一种可穿戴传感器……
2018年10月2日

采访

维普尔·班萨尔教授,皇家墨尔本理工学院

沐浴在温暖的阳光下是一种奢侈,我们很多人都喜欢,这对你也有好处——在某种程度上——因为阳光中的紫外线会在你的皮肤中产生促进骨骼生长的激素维生素D。但过多的紫外线会导致晒伤、皮肤老化和皱纹,也是皮肤癌的主要风险因素,近几十年来,皮肤癌的发病率增加了一倍多。现在,来自澳大利亚的科学家们用一种可以戴在手腕上的可穿戴传感器来拯救人类;当你超过了你皮肤类型的安全日照量时,它就会变蓝。发明者Vipul Bansal告诉Tamsin Bell它是如何工作的…

紫外线是看不见的,它不热,所以你感觉不到紫外线,我们在太阳下感受到的热量是因为红外线,而不是因为紫外线。我们正在尝试制造一种可穿戴式的紫外线传感器,这种传感器在阳光下会改变颜色。这种墨水可以与紫外线相互作用,然后变成蓝色。

塔姆辛-所以一旦我们的传感器变成蓝色我们就知道我们必须进去了?

维普尔:是的。这种墨水可以发出警告信号——现在你该回去了。

塔姆辛-这是怎么回事?涉及哪些化学物质?

Vipul——这种墨水中有两种主要的化学物质——我们称之为隐形墨水,因为它最初是无色的。有一种叫做多金属氧酸盐的化学物质,它是一个大分子,含有大量的磷和氧。墨水中的第二种成分是乳酸,一种常见的存在于酸奶中的化学物质。所以当我们把这两种成分混合在一起并用紫外线照射这种墨水时,乳酸分子可以把电子给另一种分子。当这种情况发生时,多金属氧酸盐变成蓝色,这就是我们看到的。

Tamsin:不同的皮肤类型和紫外线耐受性,这是如何考虑的呢?

维普尔-我们有六种不同类型的皮肤。可能是非常白的皮肤,也可能是非常黑的皮肤。这些皮肤类型对紫外线的要求和耐受性是非常不同的。白皙的皮肤不能忍受大量的紫外线;肤色较深的人可以承受相当大的紫外线,这意味着我们必须为不同的肤色定制传感器。因此,一种适用于白皙皮肤的传感器,它的变色速度应该非常快。另一方面,如果皮肤较黑,颜色应该慢慢形成,所以一个人可以在紫外线下呆更长的时间。

塔姆辛-我有点崇拜太阳。这个传感器会告诉我,我必须尽快停止在阳光下坐着吗?

我们很多人都喜欢阳光,我们无法避免暴露在阳光下。我们建议使用高SPF值的防晒霜来减少到达皮肤的紫外线量。当你在皮肤上涂抹防晒霜时,你也可以把它涂在传感器上。它还会减少到达传感器的紫外线量,传感器会慢慢变色。

Tamsin -我想如果有人坐在阴凉处也是一样的?

维普尔:是的,那是真的。我们称之为累积剂量。所以当它们在阳光下时,只有传感器会工作,根据太阳的强度,传感器会工作得更快或更慢。一旦你回到阴凉处,它就不会回去了,所以这样传感器可以维持一天。我们看到了这些传感器的巨大前景,因为传感器可以让人们接触到最大剂量的辐射而不会造成伤害。

Tamsin -你打算制作这些东西并在商店里出售吗?价格是多少?

Vipul -我们有一个非常雄心勃勃的目标,要在2020年初将其推向市场。零售成本大概在1美元左右。

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