Der Schweißsensor

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High-Tech-Pflaster misst Menge und Salzkonzentration in Echtzeit

Prototyp eines Schweißsensors, der in Echtzeit sowohl Schweißmenge als auch Salzgehalt bestimmt.

Prototyp eines Schweißsensors, der in Echtzeit sowohl Schweißmenge als auch Salzgehalt bestimmt.

© Lindsay B. Baker (Gatorade Sports Sci Inst)

Barrington (USA) –

Nicht nur Marathonläufer müssen regelmäßig trinken, um den Schweißverlust während eines Rennens auszugleichen. Auch in anderen Sportarten ist ein ausgeglichener Flüssigkeitshaushalt wichtig, um Höchstleistungen erbringen zu können. Dieses Ziel könnte nun mit einem kleinen Sensor, der sowohl die Menge als auch die Salzkonzentration des Schweißes in Echtzeit während des Trainings misst, leichter erreicht werden. Das auf die Haut aufklebbare High-Tech-Pflaster stellen nun amerikanische Wissenschaftler in der Fachzeitschrift „Science Advances“ vor.

Der Prototyp des Schweißsensors, den Lindsay Baker vom Gatorade Sports Science Institute in Barrington gemeinsam mit weiteren Forschungsinstituten entwickelt hat, ist etwa so groß wie ein kleines Wundpflaster. In dieses integrierten die Wissenschaftler zwei Mikrokanäle. Dringt von der Haut Schweiß in den ersten, in Schlangenlinien gewundenen Kanal ein, verfärbt sich ein enthaltener Farbstoff je nach Schweißmenge orange. Im zweiten Mikrokanal verursacht der eindringende Schweiß eine chemische Reaktion in einem Hydrogel. Dieses verfärbt sich je nach Salzgehalt des Schweißes mehr oder weniger intensiv rosa. Diese Farbwechsel können mit der Kamera eines Smartphones in Echtzeit während des Trainings aufgenommen werden. Eine integriertes Analyse-Programm ermittelt daraus sowohl Schweißmenge als auch die Salzkonzentration.

Den Schweißsensor testeten Lindsay und Kollegen an insgesamt 312 Versuchspersonen bei mehreren Sportarten – vom Tennis über Laufen bis zum Radfahren. Die Teilnehmer einer Teilgruppe trugen zusätzlich Schweiß aufnehmende Pads, aus denen nach dem Training im Labor die Schweißmenge ermittelt werden konnte. Der Vergleich der Messwerte beider Methoden zeigte eine sehr gute Übereinstimmung. Ein analoger Vergleichstest bestätigte, dass sich auch die Chlorid-Konzentration als Maßstab für den Salzgehalt mit dem High-Tech-Pflaster ähnlich gut wie mit absorbieren Pads bestimmen ließ. Nur bei relativ geringen Schweißmengen zeigte sich diese Messung fehlerhaft. Schließlich hafteten auf der Haut der Teilnehmer einer weiteren Gruppe über den ganzen Körper verteilt mehrere Absorbtions-Pflaster. Nach dem Abgleich beider Messungen ließ sich aus den Daten des neuen Schweißsensors auf die über den gesamten Körper verlorene Schweißmenge schließen.

Diese Versuchsreihen zeigten, dass der neue Schweißsensor sehr gut die Schweißmenge während eines Trainings messen kann. Allein für zuverlässige Messungen des Salzgehalts wollen die Forscher den Aufbau ihres Sensors noch weiter optimieren. Mit dieser Entwicklung könnten in Zukunft Sportprofis ihr Schwitzverhalten besser ermitteln und damit die Aufnahme von Wasser oder Elektrolyt-Getränken genauer planen. Auch im Breitensport könnten Marathon-Läufer oder Radrennfahrer den Flüssigkeitshaushalt ihres Körpers mit solchen Schweißsensoren bei Wettkämpfen optimieren.

© Wissenschaft aktuell

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