अक्सर लोग फिटनेस और स्लिम-ट्रिम दिखने के चक्कर में एक्सरसाइज या स्पोर्टिंग के दौरान अपनी मांसपेशियों को नुकसान पहुंचा लेते हैं। अगर इन लोगों को फिटनेस की प्रणाली को अपनाते समय अपनी मांसपेशियों के खिंचाव की सीमा का पता चल जाए, तो मांसपेशियों को क्षतिग्रस्त होने से बचाया जा सकता है। एक नए फिटनेस सेंसर को विकसित किया गया है, जो आपको अपनी सीमा के पार करते ही चेतावनी देता है। यह पहनने योग्य उपकरण है और पसीने के पीएच स्तर को मॉनिटर करके उपयोगकर्ताओं को मांसपेशियों की थकान के बारे में सचेत करता है।
केएयूएसटी की टीम को मिली सफलता
एक्सरसाइज करते समय पसीना बहता है और यह पसीना ही आपकी मांसपेशियों के खिंचाव की प्राकृतिक तय-सीमा के प्रति सचेत कर सकता है। इसके लिए MXenes किसी व्यक्ति के पसीने का विश्लेषण करके उसकी स्वास्थ्य संबंधी निगरानी में एक आसान सचेत-प्रणाली तैयार करता है। MXenes अल्ट्राथिन नैनोमटेरियल्स हैं, ये ग्राफीन के समान दो-आयामी प्रकृति साझा करते हैं, लेकिन ये कार्बन या नाइट्रोजन परमाणुओं के संयोजन में टाइटेनियम जैसे गैर-विषैले धातुओं से बने होते हैं। MXenes स्वाभाविक रूप से उच्च चालकता और सशक्त सतह चार्ज के साथ, अच्छे बायोसेंसर की तरह रासायनिक सांद्रता में छोटे परिवर्तनों का पता लगा सकते हैं।MXenes युक्त डिवाइस कई विश्लेषण करने में सक्षम
प्रो. हुसम अलशरीफ के समूह ने 2019 में एक MXenes समग्र इलेक्ट्रोड विकसित किया था, जिसे उन्होंने पहनने योग्य आर्मबैंड सेंसर में संलग्न किया। यह एक एक मॉड्यूलर डिजाइन था, जो ग्लूकोज और लैक्टिक एसिड सहित मानव पसीने में कई विश्लेषणों का पता लगाने वाले उपयुक्त उपयुक्त एंजाइमों से भरा MXenes आवेषण का उपयोग करता था और पसीने को अवशोषित कर सकता था और कई विश्लेषणों को प्रस्तुत कर सकता था। इसी मॉड्यूलर डिजाइन को मांसपेशियों के खिंचाव की सीमा को जानने के लिए प्रो. अलशरीफ और उनके सहयोगियों ने साहिका इनल की शोध टीम के सहयोग लिया। दोनों टीमों ने हाल ही में हाइड्रोजेल के साथ MXenes शीट को संयोजित करने का प्रयास किया, जो पानी से भरे पॉलिमर जो मानव ऊतक के साथ अनुकूलन करती हैं क्योंकि वे खिंचाव करने में सक्षम हैं। दिलचस्प बात यह रही है कि टीम ने पाया कि हाइड्रोजेल में उच्च स्तर के मोबाइल आयनों ने एक्सरसाइज के दौरान होने वाले यांत्रिक तनाव के प्रति मजबूत संवेदनशीलता पैदा की।आयनों के संपर्क में आते ही पैटर्न बदल जाता
नए MXenes-हाइड्रोजेल यौगिक के साथ पहनने योग्य सेंसर का जो एक प्रोटोटाइप विकसित किया गया, वह यांत्रिक तनाव में वृद्धि के रूप में विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध पैटर्न का उत्पादन करके मांसपेशियों की गति को ट्रैक करने में सक्षम पाया गया था। बदले में ये पैटर्न तुरंत बदल गए, जब सेंसर अम्लीय या बुनियादी समाधान के रूप में अतिरिक्त आयनों के संपर्क में आया। इस प्रोटोटाइप की सफलता ने किंग अब्दुल्ला विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय (केएयूएसटी) की टीम को यह महसूस करने के लिए प्रेरित किया कि उनकी डिवाइस का उपयोग पसीने में पीएच परिवर्तन को मांसपेशियों की कोशिकाओं में थकान-उत्प्रेरण एसिड बिल्डअप से संबंधित करने के लिए किया जा सकता है।शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि आस-पास के डिजिटल उपकरणों के लिए ब्लूटूथ कनेक्टिविटी के साथ, MXene आधारित सेंसर तकनीक के अनुकूलित होने के बाद यह वास्तविक समय के प्रदर्शन माप की गणना करने वाले एथलीटों के लिए मूल्यवान साबित हो सकता है।
डिवाइस से पसीने के पीएच को निर्धारित करते हैं
इस अध्ययन के प्रमुख लेखक और केएयूएसटी के पूर्व पोस्ट-डॉक्टरल छात्र कांग ली का कहना है कि हम व्यायाम करते हैं और हमारी मांसपेशियां थक जाती हैं, यह बायो-सेंसर नए रासायनिक वातावरण को देखता है और विभिन्न विद्युत प्रतिरोध बनाम तनाव के घटने-बढ़ते संकेत को मॉनिटर करता है। इससे आंकड़ों के वक्रों की तुलना किसी दिए गए सेंसर के संदर्भ वक्रों से करके, पसीने के पीएच को निर्धारित कर सकते हैं और मांसपेशियों को कितना थका हुआ है, यह जान सकते हैं।
शुरुआत में MXenes शीट हाइड्रोजेल के भीतर बेतरतीब ढंग से उन्मुख होते हैं, लेकिन एक बार जब आप उन पर दबाव डालते हैं, तो शीट अधिक क्षैतिज रूप से उन्मुख हो जाती हैं। चूंकि MXenes की सतहों पर नकारात्मक चार्ज की उच्च सांद्रता होती है, क्षैतिज व्यवस्था हाइड्रोजेल के भीतर आयन आंदोलनों को दृढ़ता से प्रभावित करती है और इस प्रकार हम दबाव परिवर्तन के विभिन्न स्तरों को माप सकते हैं। सबसे गंभीर चुनौती सेंसर की दीर्घकालिक स्थिरता है, इसलिए हम भविष्य के प्रयोगों में रचनाओं और डिजाइनों को बदलने पर विचार कर रहे हैं। डॉ. हुसम अलशरीफ,प्रोफेसर,किंग अब्दुल्ला विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय
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