Wissenschaftler der University of California nutzen Schweiß als Energiequelle und analysieren diesen

Von Cemil Baysal – Ingenieure der University of California, San Diego, haben ein innovatives tragbares Gerät entwickelt, das die Gesundheitsüberwachung auf eine neue Stufe heben könnte. Ähnlich einem Pflaster in seiner Form und Trageweise, nutzt dieses elektronische Gerät den Schweiß als Energiequelle, um kontinuierlich Gesundheitsdaten zu erfassen.

Das Besondere an diesem Prototyp ist, dass er seine Energie aus dem Schweiß bezieht, wodurch eine externe Stromquelle überflüssig wird. Der Schweiß, der über Schweißdrüsen in den Fingerspitzen produziert wird, stellt eine konstante und zuverlässige Energiequelle dar. Diese Drüsen, die in den Fingerspitzen besonders zahlreich sind, produzieren selbst in Ruhephasen beträchtliche Mengen Schweiß und gewährleisten so eine kontinuierliche Stromversorgung für das Gerät, selbst während des Schlafs.

Der Prototyp besteht aus einem dünnen, flexiblen und dehnbaren Polymermaterial, auf dem die elektronischen Komponenten aufgebracht sind. Diese Komponenten sind robust genug, um wiederholtes Biegen und Dehnen zu überstehen, während das flexible Design sich der Fingerform anpasst. Die Energiegewinnung erfolgt durch Biobrennstoffzellen, die im Bereich des Pflasters platziert sind und Schweißmilchsäure mittels Enzymen oxidieren, um elektrische Energie zu erzeugen.

Die produzierte Energie wird in zwei dehnbaren Silberchlorid-Zink-Batterien gespeichert, die vier Sensoren speisen. Jeder Sensor ist auf einen spezifischen Biomarker spezialisiert: Glukose, Vitamin C, Laktat und Levodopa – ein Medikament zur Parkinson-Behandlung. Zusätzlich können in Zukunft weitere Sensoren integriert werden, um andere gesundheitliche Parameter zu überwachen.

Die gesammelten Daten werden von einem kleinen Chip verarbeitet und drahtlos über Bluetooth Low Energy an eine speziell entwickelte Smartphone- oder Laptop-Anwendung übertragen. In Tests trug ein Proband das Gerät über einen ganzen Tag und ermöglichte so die Überwachung verschiedener Parameter wie Glukosespiegel beim Essen, Laktatspiegel während körperlicher Betätigung, Vitamin-C-Spiegel bei der Aufnahme von Orangensaft und Levodopa-Spiegel nach dem Konsum von Favabohnen.

In Zukunft könnte das elektronische Pflaster auch eine wichtige Rolle bei der Versorgung von Diabetes-Patienten spielen. Geplant ist eine Kombination mit einem Insulinspender, der bei Bedarf automatisch Insulin abgibt und das Pflaster zur Überprüfung der Insulinmenge verwendet, um sicherzustellen, dass der Blutzuckerspiegel optimal eingestellt wird.

Dieses bahnbrechende Gerät könnte die Gesundheitsüberwachung revolutionieren und den Patienten eine noch nie dagewesene Genauigkeit und Bequemlichkeit bieten.

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von Cemil Baysal

Die fortschreitende Digitalisierung und Automatisierung bringt nicht nur Komfort, sondern auch neue Gefahren mit sich. Besonders betroffen: autonome Fahrzeuge, die sich auf Millimeterwellenradar verlassen, um ihre Umgebung zu erkennen. Forschern der Universität Buffalo zufolge ist dieses Radar jedoch besonders anfällig für Manipulationen. Mit vergleichsweise einfachen Mitteln können Cyberkriminelle dafür sorgen, dass autonome Fahrzeuge für das Radar unsichtbar werden – ein Umstand, der für Versicherungsbetrug und gezielte Unfälle genutzt werden könnte.

Angriffspunkt: Radarsysteme

Autonome Fahrzeuge nutzen Millimeterwellenradar, um Hindernisse und andere Verkehrsteilnehmer zu erkennen. Doch wie das Forschungsteam um Chunming Qiao von der Wayne State University herausfand, sind diese Systeme sowohl digital als auch physisch angreifbar. Die Forscher entwickelten sogenannte «Tile Masks» – speziell geformte Metallfolien, die mit einem 3D-Drucker hergestellt wurden und die Radarsignale der Fahrzeuge stören. Dadurch wird das Fahrzeug für das Radar unsichtbar, bleibt jedoch für das menschliche Auge und Kameras weiterhin sichtbar. Besonders bei widrigen Wetterbedingungen steigt das Risiko, dass diese Systeme durch gezielte Manipulation versagen.

Neue Möglichkeiten für Versicherungsbetrug

Die Entdeckungen der Forscher werfen ein beunruhigendes Licht auf die Sicherheitsstandards autonomer Fahrzeuge. Potenzielle Angreifer könnten unbemerkt Tarnfolien an Fahrzeugen anbringen, etwa während diese an Ampeln stehen oder geparkt sind. Diese Folien könnten auch an Gegenständen angebracht werden, die Fußgänger bei sich tragen, was zur Folge hätte, dass die Radarerkennung vollständig unterbunden wird. Solche Manipulationen bieten nicht nur neue Möglichkeiten für Versicherungsbetrug, sondern könnten auch gezielt genutzt werden, um Unfälle zu provozieren, mit potenziell tödlichen Folgen.

Forschung für eine sichere Zukunft

„Autonome Fahrzeuge werden in naher Zukunft eine wesentliche Rolle im Verkehr spielen. Daher müssen die zugrunde liegenden Technologien, insbesondere die auf Künstlicher Intelligenz basierenden Systeme, gegen feindliche Angriffe abgesichert werden“, betont Chunming Qiao. Die Forschung an den Universitäten zeigt auf, wie dringend notwendig es ist, die Sicherheit von Radarsystemen zu verbessern und Manipulationsmöglichkeiten zu minimieren.

Autonome Fahrzeuge gelten als Zukunft der Mobilität, doch die jüngsten Erkenntnisse unterstreichen die Notwendigkeit, bestehende Sicherheitslücken zu schließen. Nur so kann gewährleistet werden, dass diese Technologien tatsächlich zu einer sichereren und effizienteren Fortbewegung beitragen.

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Bericht: Cemil Baysal

Eine Studie der Universität Toronto zeigt, dass verheiratete Männer länger und gesünder leben. Die Forschungsergebnisse legen nahe, dass die Ehe für Männer ein Schlüsselfaktor für ein langes Leben ist.

Ist das Singleleben wirklich besser für Frauen?

Die Studie der Universität Toronto stellt heraus, dass das Singleleben für Frauen oft die bessere Wahl ist. Dies könnte herkömmliche Vorstellungen von Ehe und Partnerschaft infrage stellen.

Eine Untersuchung unter der Leitung von Mabel Ho und ihrem Team an der Universität Toronto analysierte über drei Jahre hinweg die Lebensumstände von 7.000 Kanadiern mittleren und höheren Alters. Die Ergebnisse zeigen, dass Frauen am längsten fit und gesund bleiben, wenn sie ledig sind. Diese Forschung, die im Rahmen von Hos Promotion im Bereich Sozialwissenschaften durchgeführt wurde, hebt hervor, dass Frauen, die allein leben, oft die besten gesundheitlichen Ergebnisse erzielen.

Fitness und soziale Beziehungen als Schlüssel zu optimalem Altern

Das Forscherteam untersuchte, wie verschiedene Beziehungsformen – insbesondere Ehe und Singleleben – die körperliche Gesundheit und das Wohlbefinden beeinflussen. Es wurde festgestellt, dass verheiratete Paare dazu neigen, sich gegenseitig zu gesünderen Verhaltensweisen zu motivieren, wie zum Beispiel das Aufgeben des Rauchens oder regelmäßiges Training. Dies könnte ein Grund dafür sein, warum verheiratete Männer tendenziell gesünder altern.

David Burnes, Mitglied des Forschungsteams, erklärt: „Ehepartner können sich gegenseitig zu positiven Gesundheitsveränderungen anregen.“ Die Studie zeigt jedoch auch, dass Frauen in Partnerschaften oft erfolgreicher darin sind, ihre Partner zu beeinflussen.

Bedeutung sozialer Kontakte für die Gesundheit im Alter

Soziale Kontakte spielen eine zentrale Rolle für das Wohlbefinden im Alter. Eleanor Pullenayegum, Professorin und leitende Wissenschaftlerin am Kinderkrankenhaus in Toronto, betont: „Regelmäßiger Kontakt mit Verwandten, Freunden und Nachbarn kann das Gefühl der Einsamkeit bei älteren Menschen mindern und ihr allgemeines Wohlbefinden steigern.“ Ein gesunder Lebensstil, der Bewegung, ausreichenden Schlaf und den Verzicht auf Zigaretten einschließt, ist essenziell für das optimale Altern.

Auch für Raucher gibt es positive Nachrichten: Esme Fuller-Thomson, Professorin für Sozialwissenschaften und Direktorin des Instituts für Leben und Altern, ermutigt: „Es ist nie zu spät, mit dem Rauchen aufzuhören.“ Mabel Ho sieht in den Ergebnissen der Studie wichtige Impulse für die Entwicklung von Programmen und Dienstleistungen, die auf die Bedürfnisse älterer Erwachsener zugeschnitten sind.

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