Sviluppato un sensore a cerotto in grado di rilevare e tenere traccia dei sintomi di coronavirus

Un team di ricercatori della Northwestern University di Chicago e dello Shirley Ryan AbilityLab ha sviluppato un sensore stick-on color pelle in grado di tracciare i sintomi associati al COVID-19, secondo quando raccontato da CNET.

Il piccolo dispositivo, che si attacca alla base della gola, è in grado di rilevare la durata e la frequenza della tosse, nonché i problemi respiratori.

«Non usiamo un microfono», ha detto a CNET John Rogers, direttore del Center on Bio-Integrated Electronics della Northwestern University. «Ci sono problemi con i microfoni con il rumore ambientale e con le enormi invasioni della privacy».

Il team, infatti, al posto del microfono ha utilizzato una tecnologia molto simile a quella che si trova all’interno dei tracciatori di fitness.

«Utilizziamo un accelerometro a tre assi a larghezza di banda elevata per misurare il movimento della superficie della pelle», ha spiegato Rogers. Il patch sincronizza i dati su un dispositivo intelligente come un iPad, che poi li carica sul cloud.

Un diverso sensore a cerotto potrebbe anche monitorare il sudore – si tratta di un progetto partito sempre dal gruppo di ricerca di Rogers a Northwestern, in collaborazione con Gatorade –, in questo modo si potrebbe tenere traccia degli altri sintomi del COVID-19,  inclusa la febbre.

Lo sviluppo della tecnologia è ancora agli inizi, ma i ricercatori stanno producendo dozzine di nuovi patch ogni settimana per raccogliere più dati.

«Penso che ciò richieda una piattaforma hardware praticamente impercettibile», ha dichiarato Rogers a CNET.

«L’assistenza sanitaria in generale verrà migliorata quando si passa dal monitoraggio episodico dello stato a quello continuo. Ho sempre pensato che abbia senso».

Arriva un nuovo sensore che permetterà di misurare con precisione l’inquinamento atmosferico

Gli scienziati concordano sul fatto che l’inquinamento atmosferico causi la morte di molte persone ogni anno, ma hanno difficoltà a sapere quante. Ora, grazie alla nuova tecnologia dei sensori sviluppata presso la svedese Chalmers University of Technology, l’individuazione dell’inquinamento atmosferico e il calcolo dei suoi effetti potrebbero diventare molto più semplici.

Questo nuovo nano-sensore ottico rileva le concentrazioni di biossido di azoto fino al livello delle parti per miliardo. Il concetto che sta alla base di questa tecnologia è un fenomeno chiamato plasmone, che ha a che fare con l’oscillazione del plasma in fisica. Gli scienziati usano questi sensori per rilevare nanoparticelle metalliche illuminate che assorbono determinate lunghezze d’onda della luce, con le quali possono misurare l’inquinamento.

Il gruppo di ricerca universitario ha collaborato con la società Insplorion – fondata da Christoph Langhammer, un professore di Fisica della Chalmers – per portare i sensori fuori dal laboratorio, nelle strade di Göteborg.
I sensori sono già stati installati sul tetto di un enorme centro commerciale della città e saranno presto posizionati anche lungo il percorso di una galleria ferroviaria locale che sta per essere costruita.

I sensori, inoltre, possono anche essere calibrati per misurare altri gas e possono quindi aspirare a poter dare opportunità anche a misurazioni di altro tipo: sono molte, infatti, le aziende e le università dentro e fuori la Svezia che si sono già messe in contatto con gli sviluppatori per capire se i nanosensori potrebbero essere utili anche per i loro obiettivi.

In alcune scuole cinesi stanno usando un sistema di controllo dell’attenzione che becca e segnala lo studente distratto

A marzo, una scuola media di Hangzhou nell’est della Cina ha installato un sistema smart di gestione del comportamento scolastico (praticamente un «occhio intelligente») in una delle sue aule. L’occhio utilizza la tecnologia di riconoscimento facciale per monitorare gli studenti.

Entro questa estate, gli amministratori pianificano di installare questo sistema in ogni classe .
Ecco come funziona: ogni 30 secondi, tre telecamere installate nella parte anteriore della stanza scandiscono il volto di ogni studente per determinare la loro espressione: sorpreso, triste, antipatico, arrabbiato, felice, impaurito o neutrale. Le telecamere registrano anche le azioni di ogni studente durante tutta la lezione, osservando se stanno leggendo, ascoltando, scrivendo, alzandosi in piedi, alzando le mani o appoggiandosi alla scrivania.

L’«occhio intelligente» avverte l’insegnante in tempo reale se nota che uno studente è distratto e l’insegnante può anche visualizzare un rapporto alla fine della lezione che fornisce una media delle espressioni di ogni studente.
Il preside della scuola, Ni Ziyuan, ha detto ad giornale – a sua volta «controllato» dal governo cinese – che l’obiettivo è quello di aiutare gli insegnanti a migliorare le loro lezioni in base a reazioni degli studenti, ma chiaramente – bisognerebbe dirglielo – il punto non è solo questo.

Ci sono degli studenti che vengono ripresi e controllati e valutati per le loro espressioni e per il loro modo di stare in classe, come se non bastasse il sistema di istruzione cinese, già notoriamente esigente. Con questo metodo, gli alunni subiranno sempre più pressione e, nella classificazione tra «attenti» e «non attenti», subiranno uno stress che potrebbe incidere sul loro modo di intendere la scuola e le proprie capacità di imparare – che, poi, non tutti hanno le stesse modalità di ascolto e apprendimento.

Speriamo che questo sistema non faccia troppi danni.

Ideato il prototipo di un dispositivo biomedico per monitorare l’uso di alcolici e di droga ad aiutare chi ne abusa

È in via di sviluppo un sensore iniettabile che potrebbe fornire un monitoraggio continuo dell’assunzione di alcol e di droga alle persone che hanno un problema di dipendenza e che stanno cercando di curarlo. Il biosensore miniaturizzato sarebbe posto appena sotto la superficie della pelle e alimentato in modalità wireless da un dispositivo indossabile – come uno smartwatch o un patch.

Per ora, infatti, il monitoraggio di routine delle persone inserite nei programmi di trattamento delle dipendenze è una sfida: il metodo più preciso è un esame del sangue, ma deve essere eseguito da un tecnico esperto e quindi richiede molto sforzo, poi ci sono metodi più comuni (come, per esempio, l’etilometro per controllare i livelli di alcol nel sangue dei pazienti) che però necessitano dispositivi ingombranti, non sono particolarmente precisi e richiedono l’intervento del paziente. Questi sensori indossabili, invece, sono piccoli, lavorano da soli e possono essere facilmente rimossi, rendendo più facile per i pazienti monitorarsi per lunghi periodi di tempo.

Il sensore è stato testato in laboratorio sotto strati di pelle di maiale, il passo successivo sarà quello di testarlo su animali vivi. I ricercatori hanno presentato la tecnologia proof-of-concept alla conferenza IEEE Custom Integrated Circuits del 2018, a San Diego – la ricerca sarà considerata preliminare fino a quando non verrà pubblicata su una rivista.
In ogni caso, questo studio è riuscito a dimostrare che, nelle condizioni usate, il sensore può funzionare – per l’alcol, per ora, ma il progetto è di riuscire a creare altri chip in grado di rilevare diverse sostanze di cui si abusa e di poter iniettare nel paziente un cocktail in grado di fornire un monitoraggio medico personalizzato a lungo termine.

Il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti sta sviluppando nuovi «armi» che consentono al personale militare di neutralizzare i bersagli senza provocare morti

Per il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, uccidere le persone non è poi così complicato, visto che possiede un budget di oltre 600 miliardi di dollari l’anno per comprare un sacco di carri armati, pistole e bombe. Non uccidere, invece, è molto più complicato perché vuol dire mettere in campo nuove metodologie. Ma è proprio per eliminare queste complicazioni che è nato il Joint Non-Lethal Weapons Development Program (JNLWD), ovvero un programma per lo sviluppo di armi e altri dispositivi non letali, che il personale militare può utilizzare per neutralizzare i bersagli senza ucciderli. 

L’ultima innovazione del JNLWD è il Non-Lethal Laser-Induced Plasma Effect (NL-LIPE) system, un dissuasore che si utilizza per cercare di impedire al nemico di avvicinarsi. (si può vedere qui, ma attenzione che non ci siano i vostri animali domestici nella stanza perché fa un rumore che li potrebbe indispettire).

Questo e gli altri laser sono dispositivi che possono essere usati dalla distanza, evitando di colpire i civili e chiunque possa trovarsi in mezzo – si tratta di suoni o luci o addirittura manipolazioni che permettono di bruciare gli indumenti del nemico.

In questo momento, ovviamente, la tecnologia è ancora in fase di sviluppo, quindi funziona solo in condizioni piuttosto specifiche. I militari, però, pensano che, alla fine, si potrebbe arrivare a far funzionare i dispositivi a distanze di decine di chilometri – una cosa che darebbe alle loro armi non letali il raggio d’azione più lungo rispetto a qualsiasi altra arma dello stesso tipo.

Dagli Stati Uniti un sensore microscopico in grado di registrare le nostre abitudini alimentari

E’ stato messo a punto dai ricercatori della Tufts University School of Engineering di Medford, negli Stati Uniti, una nuova generazione di sensori che, montati direttamente su un dente, senza l’utilizzo di ulteriori supporti, sono in grado di comunicare in modalità wireless informazioni sulle nostre abitudini alimentari.

Si tratta di quadrati sottilissimi, di 2 mm per 2, composti da tre strati: uno centrale “bioresponsive”, che reagisce alle componenti chimiche degli alimenti, e altri due esterni, d’oro, disposti a cornice. Insieme funzionano come una minuscola antenna, che raccoglie e trasmette le informazioni in radiofrequenza.

Il sensore realizzato dalla Tufts è un gioiello della tecnologia: fatto per rimanere ancorato allo smalto senza il correre il rischio di deteriorarsi, registra, al momento il glucosio, il sale e l’alcool.

L’osservazione e il perfezionamento di questo tipo di dispositivi potranno, un giorno, consentire il rilevamento e la registrazione di una più ampia gamma di nutrienti, sostanze chimiche e stati fisiologici, diventando uno strumento fondamentale per l’assistenza sanitaria, gli studi clinici e la medicina della prevenzione.

Gli scienziati hanno sviluppato un innovativo sensore indossabile che può monitorare elettricamente l’attività muscolare e la temperatura corporea

In un studio pubblicato su «Nature nanotechnologhy», alcuni ricercatori giapponesi provenienti da diversi atenei del paese hanno descritto un nuovo sensore ultrasottile, leggero e traspirante, costruito da una maglia di nanofibre mille volte più sottile di un capello umano. Questo dispositivo può monitorare i segnali vitali degli esseri umani, come temperatura e pressione, e leggere l’attività elettrica dei muscoli per un lungo periodo di tempo senza infiammare o irritare la pelle – un effetto collaterale di molti dispositivi attuali.

Eliminando completamente il disagio creato dall’usura, gli scienziati hanno creato un sensore che sembra un tatuaggio temporaneo e che, come tale, non viene nemmeno percepito come corpo estraneo sulla pelle.

L’elettronica indossabile esistente spesso è realizzata con fogli di una sorta di poliestere o di gomma che, anche se efficienti, non permettono il passaggio dell’aria, quindi bloccano la sudorazione, provocando pruriti, arrossamenti e altre irritazioni.

I ricercatori dicono che il nuovo dispositivo, invece, può essere teoricamente indossato per una o più settimane senza nessun problema (un test ha visto 20 persone indossarlo per 7 giorni senza riportare infiammazioni). Lo svantaggio è che può essere eliminato con l’acqua, quindi in realtà, sarà necessario sostituirlo dopo ogni doccia o bagno. Il dispositivo, infatti, è costituito da nanomaglie contenenti un polimero solubile in acqua denominato alcool polivinilico e uno strato d’oro (per la sua durata e la sua morbidezza, ma potrebbe essere sostituito con l’alluminio).

Oltre a sembrare un tatuaggio temporaneo, si applica anche come tale: basta, infatti, spruzzare dell’acqua su di esso, sciogliendo le nanofibre dalla pezza di sostegno, per incollarlo sulla pelle.

Il dispositivo è conforme alle varie strutture della pelle umana, compresi i pori sudoripari e le creste delle impronte digitali e, inoltre, lascia che l’aria passi.
Sono molto numerose le applicazioni potenziali di questo dispositivo nel settore medico e in quello sportivo.

I ricercatori hanno sviluppato un biosensore che può contribuire a riscontrare alcune malattie neurodegenerative e alcuni tipi di cancro con un tempo sorprendente

La tecnologia non fa che diventare sempre più piccola, dai cellulari ai televisori, passando per i computer: il mondo dell’elettronica punta tutto sulla leggerezza e sulla portabilità, quindi i dispositivi sono composti di parti sempre più microscopiche e risultano essere sempre più piccoli. Lo stesso vale per il settore medico.

In questo caso, i ricercatori del brasiliano National Nanotechnology Laboratory (LNNano) hanno sviluppato un nuovo biosensore su scala nanometrica in grado di rilevare l’Alzheimer, il Parkinson e alcuni tipi di cancro: quello che questo dispositivo riesce a fare è individuare alcuni tipi di molecole, anche quando sono presenti a livelli molto bassi nel materiale in esame – proprio grazie alla sua sensibilità nanometrica.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Organic Electronics e racconta come, trattando la diagnostica in questo modo, anche le malattie complesse possono essere valutate in tempi rapidi, con un metodo sicuro e anche relativamente a buon mercato.

Il biosensore, in pratica, è composto di un transistor organico esposto a un mezzo liquido tramite una scaglia di vetro. I transistor sono dispositivi che regolano il flusso della corrente o della tensione, e agiscono come una sorta di interruttore o cancello per segnali elettronici. Sulla base della sua architettura, il transistor del dispositivo può essere considerato non convenzionale, avendo solo un singolo strato, mentre gli altri sono di solito formati da più strati di materiali diversi. Su di esso si trova una forma ridotta di peptide glutatione (GHS), un composto che notoriamente reagisce con il glutatione transferasi (GST), un enzima associato con malattie come il Parkinson, l’Alzheimer e il cancro al seno: è questa reazione GSH-GST lo strumento su cui il biosensore basa le sue diagnosi.
Ovviamente, c’è ancora molto lavoro da fare, ma è davvero importante farlo, anche perché il dispositivo, oltre che portatile è versatile e potrebbe essere implementato con altri composti per la diagnosi di altre malattie.

Un sensore per la pelle d’oca, ci aiutera’ a migliorare la qualita’ della nostra vita, grazie ad un uso piu’ intelligente della tecnologia domotica e di altri servizi

Presto un sensore per la pelle d’oca, ci aiuterà a migliorare la qualità della nostra vita. La capacità di avere brividi, che in fisiologia si tramuta esternamente in ‘piloerezione’ – ossia l’erezione dei peli dell’epidermide dovuta alla contrazione dei muscoli erettori sottocutanei in conseguenza di stimoli nervosi – permetterà di essere rilevata automaticamente da uno speciale sensore epidermico ideato dal Kaist (Korea Advanced Institute of Science & Technology) di Daejeon in Corea del Sud. I vantaggi? Innumerevoli, come ad esempio la rilevazione ‘intelligente’ del freddo grazie alla tecnologia domotica, che permetterà di alzare automaticamente la temperatura di una stanza in casa. Tra le applicazioni future del sensore che si attacca alla pelle, ci sarà anche la rilevazione dello stato emotivo e fisico di una persona, per personalizzare, ad esempio, musica, pubblicità ed altri servizi.

(ml)

Sviluppato da Ibm e non ancora in commercio, il processore e’ molto potente, consuma poco e mira a riprodurre la rete di neuroni presente nel nostro cervello

I ricercatori di Ibm hanno sviluppato un processore molto potente ispirato all’architettura del cervello umano, capace di compiere operazioni e calcoli molto complessi. Si chiama TrueNorth ed è illustrato in un articolo della rivista Science.

Il processore si avvale di una fitta rete di transistors che vuole imitare l’altrettanto complessa rete di neuroni presente nel cervello umano. I transistor sono 5,4 miliardi ma nonostante questo il processore è anche molto efficiente dal punto di vista energetico: consuma solo 63 milliwatt, praticamente quanto un apparecchio acustico. Proprio questo ridotto consumo energetico permette al nuovo strumento di essere incorporato in un dispositivo mobile o in un sensore, apparecchi che si avvalgono di limitate fonti di alimentazione. Il processore sarebbe in grado di riconoscere gli oggetti sulla base di dati uditivi, visivi o multi-sensoriali. Il nuovo prodotto non è ancora disponibile in commercio, ma potrebbe avviare una vera rivoluzione nel campo dell’informatica.

(A.S.)