Учёные выявили уже немало факторов, способных улучшить или ухудшить качество сна, а также создали ряд приборов для отслеживания этого показателя.
Впрочем, дополнительные устройства могут причинять некоторые неудобства во время сна и сами становиться причиной его нарушений. Поэтому учёные из Университета Массачусетса предположили, что куда комфортнее человеку будет спать в новой "умной" пижамной рубашке.
Разработку назвали Phyjama ("Фижама"). Она, по словам специалистов, поможет отслеживать ряд важных показателей и предоставит полезные данные пользователю либо его лечащему врачу.
"Наша "умная" пижама преодолела множество технических проблем. Мы должны были интегрировать чувствительные элементы и портативные источники питания в повседневную одежду, сохраняя при этом вес, тактильные характеристики, комфорт, функциональность и прочность ткани. Мы работали с учёными-компьютерщиками и инженерами-электрониками для обработки множества сигналов, поступающих с датчиков, чтобы у нас была чёткая и понятная информация", – рассказывает глава научной группы Триша Эндрю (Trisha Andrew).
По её словам, ключом к созданию "умной" одежды для сна стал процесс под названием реактивное (или химическое) парофазное осаждение.
"Этот метод позволяет нам синтезировать полимер и одновременно наносить его непосредственно на ткань в паровой фазе для формирования различных электронных компонентов и в конечном счёте встроенных датчиков. Такие электронные полимерные плёнки, в отличие от большинства электронных носимых изделий, устойчивы к стирке и износу и выдерживают механические нагрузки при производстве текстиля", – поясняет Эндрю.
В результате её команда создала хлопковую пижамную рубашку с пятью лёгкими полимерными датчиками, спрятанными в подкладку в виде "лоскутов". Их соединяют посеребрённые нейлоновые нити. Такие нити протянуты от каждого лоскута к печатной плате, вмонтированной в пуговицу. В ней же находится миниатюрный Bluetooth-передатчик, которые получает данные с датчиков и отправляет их по беспроводной связи на компьютер или другое устройство.
Четыре из пяти датчиков являются пьезоэлектрическими и собирают данные о постоянном давлении тела на кровать. Таким образом можно следить за тем, как меняется положение тела спящего. По этому показателю можно понять, насколько у человека беспокойный сон и в какой фазе сна у него могут возникать нарушения.
Пятый высокочувствительный датчик расположен над грудью. За счёт трибоэлектрического эффекта он отслеживает слабые пульсации и поставляет данные о частоте сердечных сокращений.
Кроме того, "Фижама" следит за дыханием спящего, что также является важным показателем.
Разработка уже прошла первые испытания с участием 35 добровольцев, и исследователи убедились, что показания датчиков точны.
Сейчас команда ожидает получения патента на изобретение, после чего Эндрю намерена заключить контракт с производителем. По её словам, новинка может появиться на рынке в течение двух лет и будет стоит от 100 до 200 долларов США (6500-13000 рублей по курсу на 3 апреля 2019 года).
Впрочем, работа ещё не завершена. Сейчас специалисты совершенствуют точность датчиков для пижамных рубашек различных размеров, а также работают над "умными" пижамными брюками, которые дополнят комплект и будут измерять нагрузку на позвоночник человека.
В дальнейшем учёные хотят сделать одежду для сна ещё более "умной" – настолько, чтобы она могла заменить приборы, используемые для лабораторных медицинских исследований сна.
Также команда намерена создать более продвинутые носимые датчики, которые не только проследят за качеством сна, но и помогут предотвратить падение человека с кровати. Такие устройства принесут пользу, к примеру, в домах престарелых.
В заключение отметим, что улучшение качества сна поможет защитить людей от стресса, инфекций, болевых ощущений, нейродегенеративых и психических расстройств и других опасных заболеваний. Более того, крепкий и здоровый сон не только улучшает здоровье, но и поднимает настроение.
Также авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) ранее рассказывали о преимуществах сна голышом и о мягком роботе, который заменит снотворное.
