سرايا - نجح علماء معهد فيزياء أشباه الموصلات التابع لأكاديمية العلوم الروسية – فرع سيبيريا، في تطوير جهاز استشعار قابل للارتداء يُثبت على الذراع، ويتيح قياس مستويات التوتر النفسي بدقة عبر الجلد.



يعتمد الجهاز الجديد على تحليل تركيز هرمون الكورتيزول ومؤشرات حيوية أخرى في العرق، ما يوفر قراءة فورية ومستمرة لحالة التوتر لدى الإنسان. ويؤكد الباحثون أن هذا النوع من الرصد المستمر يمثل أداة مهمة للكشف المبكر عن الاضطرابات النفسية، ويساعد في تعديل نمط الحياة للحفاظ على التوازن النفسي والعاطفي.

ويعالج الابتكار الجديد أوجه القصور في الأجهزة السابقة، التي كانت تعاني من ضعف الحساسية أو التعقيد التقني وارتفاع التكلفة، فضلًا عن اعتماد بعضها على مؤشرات غير مباشرة مثل موصلية الجلد أو مكونات إضافية تقلل من دقة النتائج.

ويرتكز الجهاز على وحدة استشعار عالية الكفاءة ومنخفضة التكلفة، سهلة التصنيع والاستخدام، تُثبت مباشرة على الجلد، وتعتمد على قياس التوصيل الكهربائي لرصد التغيرات في الحالة النفسية بمرور الوقت.

وتمكن الفريق العلمي من تعزيز حساسية المستشعر بشكل ملحوظ عبر استخدام طبقة رقيقة جدًا من أشباه الموصلات لا يتجاوز سمكها 20 نانومترًا، ما يسمح بتتبع أدق للتغيرات في تركيز الكورتيزول مقارنة بالأجهزة التقليدية.

ويتكون المستشعر من ركيزة مرنة مغطاة بطبقة حساسة مصنوعة من مادة موصلة مركبة تضم الغرافين وبوليمرًا عضويًا، إلى جانب الإيثيلين غليكول الذي يسهم في خفض المقاومة الكهربائية وزيادة كفاءة الاستجابة. ويمكن تطبيق هذه الطبقة باستخدام تقنيات الطباعة ثنائية الأبعاد أو التقطير.

ويشرح الباحثون أن العرق يحتوي بنسبة 98% على الماء، و2% من مركبات كيميائية تشمل الأملاح، الغلوكوز، الأدرينالين، الكورتيزول، والدوبامين. وعند تثبيت المستشعر على المعصم، يتفاعل مع العرق مباشرة، ما يؤدي إلى تراكم الشحنات الكهربائية داخل الطبقة الحساسة، وبالتالي رفع مستوى التوصيل الكهربائي وقياس التغيرات الحيوية بدقة.