枕に頭を乗せた時の体の動きは、定期的な運動と同じくらい健康に影響を与える可能性があります。スマートウォッチやフィットネストラッカーは睡眠の質を追跡するのに活用できますが、中国の研究者たちは、より快適に睡眠指標を追跡できるデバイスを開発しました。それは、電池もコンセントも必要としないスマート枕です。
就寝時間は、ほとんどの人が外界から完全に切り離されたい時間です。様々なデバイスを充電器に差し込み、一晩中放っておくのです。しかし、睡眠トラッキング機能付きのウェアラブルデバイスは、実際に一晩中装着していなければ機能しないため、なかなか切り離すことができません。
代替ソリューションとしては、最新世代のGoogle Nest Hubのようなハンズオフデバイスがあります。これらはソナー技術を活用し、夜間を通して睡眠者の動きを遠くから追跡します。しかし、Nest Hubはウェアラブルデバイスほど詳細な睡眠分析を提供しません。それとは対照的に、睡眠ラボを訪れるという選択肢もあります。そこでは、患者の体中にセンサーが埋め込まれます。これは不快なだけでなく、こうした訪問は通常1回限りで、長期的な睡眠の質に関する詳細な情報は得られません。
ACS Applied Materials & Interfaces誌に最近掲載された論文で、中国の研究チームが、私たちのほとんどが寝る時にいつも使っている枕を、かさばるバッテリーや電源を必要としない、快適（っぽい）睡眠トラッキングデバイスに改造した方法を詳述しています。この枕は、動きや摩擦を利用可能なエネルギーに変換する摩擦電気ナノジェネレータ（TENG）と呼ばれる技術を採用しています。この摩擦電気アプローチは、物理的に接触している他の材料から離れると電荷を帯びる材料を利用しています。カーペット敷きの床で足をこすり、ドアノブに触れると火花が発生するのは、摩擦電気による充電の簡略化された例です。
このケースでは、研究者らは標準的な枕の上に、特別に配合された多孔質ポリマー摩擦電気材料を数層重ね、就寝者の頭の重みで材料に圧力が加わると電流を発生させる電極を組み合わせました。就寝者の頭の位置と動きを経時的に具体的に追跡できるようにするため、研究者らは枕の表面全体にこれらの摩擦電気発生器のグリッドを作成しました。発生器に加えられた圧力の量など、個々の発生器から得られるデータを処理することで、研究者らは就寝中に就寝者の頭が向いていた方向を推定し、いつ寝返りを打ったかを示すことさえできます。
この枕は睡眠の質を追跡するだけでなく、頭を動かす能力に影響を与える障害を抱える人々の状態をモニタリングし、症状の進行を経時的に追跡するのにも使用できます。発電機アレイへの圧力が突然低下しただけでも、寝ている人が夜中にベッドから起きたことを警告し、介護者に夢遊病の可能性や、子供がベッドから転げ落ちて床に落ちた可能性を知らせることができます。しかし、長い昼寝を利用して携帯電話を充電する方法を誰かが見つけたら、ぜひ私たちに連絡してください。
