Schweißsensor

Pflaster überwacht Wasser- & Elektrolythaushalt beim Sport

Robert Klatt

Ein neues Pflaster mit integrierten Sensoren überwacht in Echtzeit den Wasser- und Elektrolythaushalt beim Sport. In Zukunft soll das Pflaster Leistungssportlern dabei helfen ihren Flüssigkeitshaushalt während Wettkämpfen zu optimieren.

Barrington (U.S.A.). Ein Team um Lindsay Baker vom Gatorade Sports Science Institute in Barrington hat ein High-Tech-Pflaster mit integriertem Schweißsensor vorgestellt, das Leistungssportlern dabei helfen soll ihren Wasser- und Elektrolythaushalt zu überwachen. Laut des im Fachmagazin Science Advances publizierten Papers erfasst der Sensor dazu die Salzkonzentration und die Menge des Schweißes in Echtzeit und ermittelt daraus den Flüssigkeitsbedarf.

Der kürzlich vorgestellte Prototyp enthält zwei in Schlangenlinien gewundene Mikrokanäle. Im ersten Mikrokanal befindet sich ein Farbstoff, der in Abhängigkeit von Schweißmenge seine Farbe verändert. Der zweite Mikrokanal beinhaltet ein Hydrogel, in dem durch eintretenden Schweiß eine chemische Reaktion erzeugt wird. In Abhängigkeit vom Salzgehalt des Schweißes wird das Hydrogel so mehr oder weniger stark rosa.

Die Farbwechsel in den beiden Mikrokanälen können in Echtzeit mit einer Smartphone-Kamera überwacht werden. Eine dazugehörende App ermittelt anhand der Farben automatisch den Wasser- und Elektrolytbedarf der Sportler.

Praxistest mit 312 Sportlern

Zur Erprobung des neuen Schweißsensors führten die Wissenschaftler einem Experiment mit 312 Probanden bei unterschiedlichen Sportarten, darunter Laufen, Radfahren und Tennis, durch. Ein Teil der Probanden trug während der sportlichen Aktivitäten zusätzlichen Schweiß aufnehmende Pads, mit denen später im Labor die abgegebene Schweißmenge analysiert werden konnte. Es zeigte sich dabei, dass beide Messmethoden nahezu identische Ergebnisse liefern.

Auch der Salzgehalt, den die Wissenschaftler mithilfe der Chlorid-Konzentration bestimmten, konnte mit beiden Messmethoden nahezu gleich präzise bestimmt werden. Lediglich bei sehr geringen Schweißmengen lieferte die Analyse im Labor bessere Ergebnisse.

Weitere Optimierung des Schweißsensors

Die Versuche belegen, dass die Messung der Schweißmenge durch den neuen Sensor während des Trainings bereits nutzbare Ergebnisse liefert. Weitere Entwicklungsschritte sollen die Messung des Salzgehalts noch verbessern.

In Zukunft könnte das Sensor-Pflaster dann Leistungs- und Profisportlern beim Training und während Wettbewerbern dabei helfen ihr Schwitzverhalten zu überwachen und die Aufnahme von Wasser oder Elektrolytgetränken exakter zu planen. Außerdem sehen die Wissenschaftler auch Nutzungspotenzial in einige Disziplinen des Breitensports, darunter vor allem Ausdauersportarten wie Radrennfahrer oder Marathon, bei denen der Flüssigkeitshaushalt eine hohe Bedeutung besitzt.

Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.abe3929

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