Sen jest człowiekowi potrzebny tak samo jak tlen czy woda. Chroniczny brak snu albo sen złej jakości może poważne wpłynąć na zdrowie zarówno fizyczne, jak i psychiczne. Jednak jego monitorowanie nie jest wcale łatwe - można poddać się badaniu w warunkach laboratoryjnych, albo - co znacznie wygodniejsze i powszechniejsze - użyć do tego smartwatcha i aplikacji na telefon. Z tym że ta druga metoda nie jest zbyt dokładna.

Dlatego naukowcy szukają nowych rozwiązań. Duży potencjał widzą w tryboelektrycznych nanogeneratorach (TENG), czyli technologii, która przetwarza na prąd energię np. spływających po szybie kropli albo ocierających się tkanin. Pozwala ona tworzyć samozasilające się urządzenia. Próbowano już masek na oczy, pasków, plastrów, a nawet prześcieradeł.

Ding Li i Zhong Lin Wang i ich zespół postanowili zastosować TENG do stworzenia czegoś wygodniejszego i bardziej praktycznego - poduszki, która rejestruje ruchy głowy podczas snu. Swój wynalazek opisali w majowym numerze "ACS Applied Materials & Interfaces".

Aby stworzyć inteligentną poduszkę, naukowcy opracowali elastyczną, porowatą polimerową membranę tryboelektryczną. Ruch głowy na tej membranie zmienia pole elektryczne wokół rozmieszczonych w niej elektrod, co generuje prąd. Im silniejszy nacisk, tym większe napięcie wytwarzanego prądu.

Konstruktorzy połączyli kilka takich samozasilających się czujników, tworząc elastyczną i oddychającą matrycę TENG (FB-TENG), którą można umieścić na zwykłej poduszce. Urządzenie jest na tyle czułe, że potrafi odczytać litery kreślone palcem na poduszce. Radziło sobie też z rejestracją rozkładu nacisku sztucznej głowy podczas zmiany pozycji na poduszce.

Autorzy pomysłu są przekonani, że ich inteligentna poduszka, poza monitoringiem snu, może mieć też inne zastosowania. System mógłby np. kontrolować stan pacjentów z chorobami wpływającymi na ruchomość głowy, takimi jak choroba zwyrodnieniowa czy spondyloza szyjna. Inteligentną poduszkę można by też po wyposażyć w system wczesnego ostrzegania dla osób, którym może grozić wypadnięcie z łóżka.