Sensori per il monitoraggio dello stato di idratazione

Water is essential for the survival of all living beings, including humans. However, some diseases or simply certain environmental conditions and physical activities may lead to the loss of a great amount of water, thus to dehydration. In the last few years, several types of wearable devices have been designed in order to evaluate the degree of hydration in human beings. In this work technologies behind the sensors utilized to monitor the state of hydration will be presented and discussed. The most used technique is that based on impedance measurements since it is low cost and non invasive. Other devices are able to evaluate body composition from sweat electrolytes or to diagnose skin diseases from epidermis and dermis water content. Since hydration is greatly related to body temperature, blood pressure and heart rate, some hydration sensors are capable of monitoring these parameters as well. In the following work an example of multisensing system capable of simultaneously tracking cardiac activity, skin state of hydration and skin strain is also presented.

L’acqua è fondamentale per la sopravvivenza di tutti gli esseri viventi, compreso l’uomo. Tuttavia, alcune patologie o semplicemente le condizioni ambientali e l’attività fisica svolta possono portare alla perdita di grandi quantità di acqua, quindi alla disidratazione, che interessa soprattutto i bambini e gli anziani. Negli ultimi anni, per tenere sotto controllo il livello di idratazione, sono stati progettati e sviluppati dispositivi indossabili di vario tipo. In questo elaborato, verranno presentate e discusse brevemente le tecnologie che stanno alla base dei sensori impiegati per il monitoraggio dello stato di idratazione. La tecnica più utilizzata è quella che ricorre alle misure di impedenza perché poco costosa e non invasiva. Altri dispositivi, invece, sono in grado di valutare la composizione corporea partendo dagli elettroliti contenuti nel sudore, oppure di diagnosticare malattie della pelle tenendo conto della quantità d’acqua contenuta nell’epidermide e nel derma. Poiché l’idratazione è strettamente legata alla temperatura corporea, alla pressione sanguigna e alla frequenza cardiaca, esistono dei sensori di idratazione capaci di monitorare anche questi parametri. Nell’elaborato viene infine riportato un esempio di sistema multisensing che riesce a mantenere sotto controllo contemporaneamente l’attività cardiaca, lo stato di idratazione e la deformazione cui viene sottoposta la pelle.