Kleine Technik mit großer Wirkung: Neuer Sensor hilft beim Trinken im Sport und Stress im Job
Ein neuer Sensor könnte in Zukunft dabei helfen, beim Sport das Trinken nicht zu vergessen und hoher Auslastung bei der Arbeit vorzubeugen.
Forscher haben einen neuen Sensor entwickelt, mit dem man physische Belastung im Blick behalten kann – und er lässt sich noch dazu leicht mit einer Smartwatch kombinieren. © Pexels
Wer zu wenig trinkt, merkt es oft erst zu spät – egal ob beim Joggen oder am Schreibtisch. Ein neues tragbares Gerät aus den USA könnte das künftig ändern. Ein Forschungsteam an der University of California, Berkeley, hat einen winzigen Schweißsensor entwickelt, der den Wasserhaushalt des Körpers in Echtzeit misst. Die Messung erfolgt über die sogenannte elektrodermale Aktivität (EDA), also die elektrische Leitfähigkeit der Haut. Die Technologie wurde in der Fachzeitschrift Nature Electronics vorgestellt. Der Sensor lässt sich in gängige Fitnessarmbänder oder Smartwatches integrieren und könnte künftig dabei helfen, rechtzeitig auf körperlichen oder mentalen Stress zu reagieren – und ausreichend zu trinken.
Neuer Sensor bleibt präzise, wo alte Technik versagt
Die EDA galt bislang vor allem als Messgröße für psychischen Stress. Doch das Team der UC Berkeley Engineering zeigt, dass sich damit auch körperliche Belastung und Flüssigkeitsverlust zuverlässig erkennen lassen. Besonders bei sportlicher Anstrengung stoßen herkömmliche Sensoren oft an ihre Grenzen: Zu viel Schweiß stört nämlich das Signal.
Die neue Lösung verwendet deshalb Elektroden, die den Schweiß durchlassen, anstatt ihn zu stauen. „Unsere Sensoren sind dünn, atmungsaktiv und angenehm zu tragen“, erklärte Seung-Rok Kim, einer der Studienleiter. „Man kann sie ganz einfach auf der Rückseite eines Fitnessarmbands oder einer Smartwatch anbringen, ohne sperrige Zusatzgeräte oder Wegwerfkomponenten.“
Das Team entwickelte drei Arten von leitfähigen Materialien: Micro-Lace-Elektroden, spiralförmige Metalldrähte und Kohlefaser-Gewebe. Diese Elektroden wurden an unterschiedlichen Körperstellen getestet. Die Probanden absolvierten dabei sowohl körperliche Übungen wie Radfahren als auch kognitive Aufgaben wie Intelligenztests.
„Wir haben die EDA-Signale mit lokalen Schweißmessungen und dem Flüssigkeitsverlust durch das Körpergewicht verglichen“, so Yifei Zhan, ein weiterer Co-Autor. „So konnten wir herausfinden, welche Elektroden am besten geeignet sind, um Schweißproduktion zu erfassen und körperliche von mentaler Belastung zu unterscheiden.“
Eine einfache Smartwatch wird zum Frühwarnsystem
Ali Javey, Professor an der UC Berkeley und leitender Forscher der Studie, sieht in der neuen Technik großes Potenzial für den Alltag:
Diese Arbeit ebnet den Weg für eine passive Überwachung von Flüssigkeitshaushalt und Stress im Alltag – mit bekannten Geräten wie Smartwatches.
Auch für sportlich aktive Menschen könnten die Sensoren besonders hilfreich sein. Sie erkennen zum Beispiel rechtzeitig, wann eine Trinkpause eingelegt werden sollte. Auch Berufstätige oder Studierende behalten dank der Sensoren ihre Konzentration und mentale Balance besser im Blick.
Als Nächstes werden Einfluss von Hauttyp und Klima erforscht
In einem nächsten Schritt wollen die Forscher untersuchen, wie äußere Bedingungen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder individuelle Hautmerkmale die Messergebnisse beeinflussen. „Diese Erkenntnisse werden helfen, die Genauigkeit und die Personalisierung zukünftiger tragbarer Gesundheitsgeräte weiter zu verbessern“, sagte Seung-Rok Kim.
Die Studie der UC Berkeley Engineering zeigt, wie moderne Technologie helfen kann, frühzeitig auf Warnsignale des Körpers zu reagieren. Besonders bei körperlicher Anstrengung oder geistiger Belastung liefert der neue Sensor hilfreiche Daten – und macht das Trinken beim Sport smarter.
Kurz zusammengefasst:
- Ein neues tragbares Sensorsystem misst den Flüssigkeitshaushalt des Körpers über die elektrische Leitfähigkeit der Haut (EDA).
- Das Gerät funktioniert auch bei starkem Schwitzen zuverlässig, da es atmungsaktive, wasserleitfähige Elektroden nutzt.
- Der Sensor lässt sich in Smartwatches integrieren und hilft dabei, rechtzeitig auf körperlichen oder mentalen Stress zu reagieren sowie beim Sport das Trinken nicht zu vernachlässigen.
Übrigens: Auch Astronauten setzen auf smarte Sensoren direkt auf der Haut, die rund um die Uhr Herz, Kreislauf und Schlaf überwachen. Mehr dazu in unserem Artikel.
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