FDA одобрило умное кольцо для определения фертильности по температуре тела
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило использования кольца, определяющего температуру тела, совместно с приложением NaturalCycles для планирования беременности. Приложение должно стать более удобным в использовании, так как больше не требует измерения температуры термометром и введения данных вручную. Разработка проходит последние испытания и пока не появилась в свободной продаже.
У приложения NaturalCycles долгая история. Десять лет назад его создала шведский физик Элина Берглунд (Elina Berglund). Это приложение помогает женщинам определять периоды наибольшей фертильности по изменению температуры тела. Дело в том, что в период овуляции базальная температура у женщин повышается на 0,25-0,5 градуса и, если вычислить этот период, то это позволит женщинам планировать беременность. Точность такого метода, по словам разработчиков приложения, достигает 99 процентов, но в случаях пренебрежения некоторыми инструкциями падает до 93 процентов. В 2018 году сотрудники Южной больницы Стокгольма усомнились в эффективности NaturalCycles. Врачи сообщили, что среди 600 абортов, сделанных с сентября по декабрь 2017 года, 37 были по вине приложения, которое неверно определило период фертильности. После этого за расследование взялось Государственное фармацевтическое управление Швеции: оно заключило, что эффективность работы приложения соответствует заявленным компанией 93 процентам. Через несколько месяцев после завершения расследования NaturalCycles получило одобрение FDA.
В первоначальной версии приложению для определения периода фертильности требовались данные о температуре тела, которые женщины вводили вручную, но теперь ученые смогли интегрировать его с кольцом, которое надевается на ночь и измеряет температуру в реальном времени, а утром отправляет данные приложению NaturalCycles. FDA уже одобрило новою версию устройства, но пока оно находится на стадии тестирования и не поступило в свободную продажу. Компания провела исследование, включавшее 40 женщин. Каждая из них использовала NaturalCycles с кольцом и без него. В те циклы, когда женщины использовали кольцо, точность расчета периода фертильности повышалась: приложению удавалось определять на 1,6 нефертильных дней больше, чем когда женщины сами заводили данные о температуре тела.
Разработчики считают, что их метод не имеет побочных эффектов, в отличие от других методов планирования беременности: например, гормональная контрацепция повышает риск тромбозов, а внутриматочная спираль — менструальных болей. Тем не менее Элина Берглунд признается, что умному кольцу еще предстоит долгий путь до полного успеха в определении периода фертильности.
Недавно FDA одобрило приложение Clue Birth Control, которое использует для предсказания фертильных дней только дату начала менструации. Заявленная компанией эффективность составляет от 92 процентов при «типичном», характерном для большинства людей использовании, до 97 — при «идеальном».
Анастасия Кузнецова
Термопокрывало охладит электромобиль днем и согреет ночью
Китайские инженеры создали терморегулирующий материал и термопокрывало на его основе, которое защищает электромобиль от жары и холода без дополнительных затрат энергии. Термопокрывало состоит из двух частей, одна из которых представляет собой ткань на основе диоксида кремния и нитрида бора, а вторая на основе фольги из алюминиевого сплава. Использование материала в качестве автомобильного чехла позволило в жаркую погоду сохранять температуру в салоне почти на 28 градусов ниже, чем в салоне автомобиля без чехла, а ночью поддерживать температуру батарейного блока электромобиля почти на 7 градусов выше температуры снаружи. Статья опубликована в журнале Device. Поддержание определенной температуры необходимо не только для комфортного самочувствия человека, но и для нормальной работы многих технических устройств. Например, в холодную погоду литий-ионные аккумуляторы теряют емкость, а летом в жару перегреваются, что может привести к сокращению их срока службы или даже возгоранию. Чтобы удерживать температуру в нужном диапазоне, требуется дополнительная энергия на нагрев или охлаждение, и на это может уходить довольно много энергии, особенно если речь идет о больших аккумуляторных батареях — как, например, в электромобилях. Однако существует способ регулировать температуру объекта пассивным образом, не затрачивая для этого дополнительную энергию. По такому пути пошли инженеры под руководством Кэ Хан Цуя (Kehang Cui) из Шанхайского университета транспорта. Они разработали материал, который за счет своих излучательных свойств позволяет регулировать радиационный нагрев и охлаждение, и изготовили из него термопокрывало, которое назвали «термальный плащ Януса». Название в честь двуликого бога из римской мифологии отражает двухстороннее строение материала. Внешняя его сторона играет роль солнцезащитного инфракрасного радиатора, а внутренняя — роль широкополосного инфракрасного отражателя. Внешняя часть материала изготовлена из тонких волокон на основе диоксида кремния, которые покрыты наночастицами нитрида бора с гексагональной кристаллической решеткой. Волокна материала переплетаются вместе и образуют ткань. С обратной стороны к ней прикрепляется внутренний слой, изготовленный из алюминиевого сплава. Внешняя и внутренняя стороны материала обладают различными оптическими свойствами: сторона с тканью имеет высокий коэффициент отражения солнечного света до 96 процентов, а также высокую излучательную способность до 97 процентов в инфракрасном диапазоне, совпадающем с атмосферным инфракрасным окном с длинами волн от 7 до 14 микрометров, в то время как фольга из алюминиевого сплава, расположенная с обратной стороны, обладает высокой отражательной способностью со значением около 93 процентов и не имеет потерь во всем инфракрасном диапазоне (5-16,7 мкм). Это позволяет плащу отражать большую часть падающего солнечного излучения и при этом остывать за счет излучения фотонов в инфракрасном диапазоне. В то же время с внутренней стороны происходит рециркуляция фотонов, излученных объектом — они отражаются от материала. Для оценки эффективности термального плаща исследователи провели испытания с использованием двух электрокаров, припаркованных на открытом воздухе в типичных погодных условиях в Шанхае. Один из автомобилей был укрыт термочехлом. В то время как температура салона незакрытого автомобиля достигала 51 градуса Цельсия в полдень, температура салона автомобиля, укрытого чехлом, была на 27,7 градуса ниже. И на 7,8 градуса ниже значения температуры на улице. Температура батарейного блока автомобиля без чехла соответствовала температуре окружающей среды, в то время как температура батареи электромобиля, укрытого материалом, была на 8 градусов ниже дневной температуры. В зимнюю ночь, когда уличная температура опускалась ниже нулевой отметки, термочехол помогал удерживать температуру батарейного блока на 6,8 градуса Цельсия выше, чем снаружи. Инженеры отмечают, что материал термопокрывала разработан таким, чтобы его можно было масштабировать в производстве. Для этого им пришлось пойти на некоторые компромиссы. Например, использование более тонких волокон кремния повысило бы солнечную отражательную способность, но они были бы менее прочными и не могли бы быть изготовлены с использованием промышленных технологий, уже существующих на рынке. Кроме того, используемые материалы, включая алюминий, кремний и нитрид бора, являются недорогими, что делает плащ легким, прочным и огнестойким. Он может использоваться не только для изготовления автомобильных чехлов, но и, например, в качестве материала для покрытия зданий и даже космических аппаратов. Ткани на основе материалов с разными излучательными свойствами могут использоваться и для создания одежды. Например, недавно мы рассказывали о бельгийских физиках, которые спроектировали ткань, одежда из которой может быть теплой или очень легкой в зависимости от того, какой стороной она надета. Это достигается за счет разницы между излучательными свойствами двух сторон ткани.
