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Jugend forscht

Puls-Messen durch Finger-Auflegen

| Redakteur: Frauke Finus

Jule Henrika Kuhn (15), Jule Anna Caroline Stevens (16) und Anna Linnéa Hölterhoff (16) von der Ricarda-Huch-Schule in Kiel erhalten für ihren Erfolg bei Jugend forscht den VDE-Sonderpreis in Physik.

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(Von links:) Anna Linnéa Hölterhoff (16), Jule Henrika Kuhn (15), Jule Anna Caroline Stevens (16). Sie haben den VDE-Sonderpreis Physik bei Jugend forscht gewonnen.
(Von links:) Anna Linnéa Hölterhoff (16), Jule Henrika Kuhn (15), Jule Anna Caroline Stevens (16). Sie haben den VDE-Sonderpreis Physik bei Jugend forscht gewonnen.
(Bild: Stiftung Jugend forscht e. V.)

Die Landessiegerinnen Schleswig-Holstein haben mit einfachsten Materialien ein Gerät entwickelt und gebaut, das den Puls mittels Infrarotstrahlung misst. Entweder mit einem Clip am Ohr oder am Finger oder einfach nur durch das Auflegen eines Fingers auf einen Sensor. Die Messdaten werden über einen Mikrocontroller analysiert, grafisch aufbereitet und automatisch abgespeichert.

Infrarotlicht misst Pulsschlag

Als Juged-forscht-Landessiegerinnen für den 48. Bundeswettbewerb qualifiziert, haben die Jung-Forscherinnen dort den mit 1.000 Euro dotierten Sonderpreis für mikroelektronische Anwendungen des VDE gewonnen. Sie haben ein kostengünstiges, präzises, unkompliziertes und mobiles Gerät entwickelt, das den Puls misst. Die Medizintechnikerinnen von morgen dachten sich, schickt man Infrarotlicht in die Haut und analysiert das reflektierte Licht mit einem Sensor, müsste sich in dem Signal der Pulsschlag abzeichnen. Daher haben die Kieler Schülerinnen einen Pulsmesser aus einem Infrarotsensor, einem Display und einem Mikrorechner gebaut. Als Ergebnis zeigt der Bildschirm detaillierte Informationen über die Herzfrequenz an.

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Das Verfahren an sich ist bereits bekannt, aber das Puls-Mess-Gerät sei insofern neu und interessant für den Markt, da es sehr kostengünstig in der Herstellung gewesen sei, denn sie hätten eine Arduino-Platine verwendet, die jeder Hobbyprogrammierer im Internet bestellen könne. Außerdem sei das Gerät klein und handlich und damit mobil. So könne es dem Patienten theoretisch mit nach Hause gegeben werden, erklärt Jule Stevens. Jule Kuhn ergänzt: „Zum Auslesen der zu Hause gemessenen Daten ist es dann auch gar nicht mehr nötig, dass der Patient das ganze Gerät mit zum Arzt nimmt. Er kann einfach die Speicherkarte rausnehmen und der Arzt steckt sie dann in seinen PC.“

Ein All-In-One-Gerät

Außerdem haben sie noch zwei weitere Geräte gebaut. Ein Gerät, das den Sauerstoffgehalt im Blut bestimmt, und ein EKG, bei dem jeweils ein Sensor an jedem Handgelenk, oder auch Fußgelenk, angebracht wird, und das dann die entstehende Spannungsdifferenz misst. Die Schülerinnen haben alle drei Geräte selbst zusammengelötet und jeweils die Schaltungen, Sensoren, die Speichermöglichkeit für die Daten via SD-Karte und das Display miteinander verknüpft.

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