Hautkrebs tritt auf, wenn die Hautzellen beschädigt werden, beispielsweise durch Überbelichtung mit ultravioletter Strahlung von der Sonne. Australien ist aufgrund der geographischen Lage des Landes und der Lebensweise der Bevölkerung weltweit am stärksten von diesem Problem betroffen.
Jedes Jahr in Australien:
• Hautkrebs macht rund 80 % aller neu diagnostizierten Krebserkrankungen aus
• Zwischen 95 und 99 % der Hautkrebsfälle sind durch Exposition gegenüber der Sonne verursacht
• Es gibt mehr als eine Million Patientenkonsultationen pro Jahr wegen Hautkrebs
• Bei zwei von drei Australiern wird bis zum Alter von 70 Jahren Hautkrebs diagnostiziert.
Dieses Problem ist nicht auf Australien beschränkt. Zum Beispiel beobachtet man im Vereinigten Königreich einen Anstieg von Hautkrebs, weil immer mehr Briten Urlaub in Südeuropa machen und dort zu viel Zeit in der Sonne verbringen.
Die einzige Möglichkeit, die Zahl der Hautkrebserkrankungen zu reduzieren, ist weniger Zeit in der Sonne zu verbringen. Immer mehr Wearables integrieren einen UV-Sensor, der den UV-Index angibt, um den Träger zu warnen, wenn sie zu viel Zeit in der Sonne verbracht haben.
Was ist der UV-Index?
Der UV-Index ist ein Wert, der linear mit der Intensität der Sonnenbrand erzeugenden UV-Strahlung an einem bestimmten Punkt der Erdoberfläche zusammenhängt. Er kann nicht einfach mit der Bestrahlungsstärke in Beziehung gesetzt werden (gemessen in W/m²). Der UV-Bereich umfasst den Wellenlängenbereich von 100 bis 400 nm und ist in drei Bänder aufgeteilt:
• UVA (315–400 nm)
• UVB (280–315 nm)
• UVC (100–280 nm)
Wenn Sonnenlicht durch die Atmosphäre gelangt, wird die gesamte UVC- und etwa 90 % der UVB-Strahlung von Ozon, Wasserdampf, Sauerstoff und Kohlendioxid absorbiert. UVA wird von der Atmosphäre weniger stark beeinflusst. Daher besteht die UV-Strahlung, die die Erdoberfläche erreicht, weitgehend aus UVA mit einer kleinen UVB-Komponente.
Die typische Leistungsdichte des Sonnenlichts an einem Sommermittag beträgt in der Regel 0,6 mW/(nm m²) bei 295 nm, 74 mW/(nm m²) bei 305 nm und 478 mW/(nm m²) bei 325 nm. Je kürzer die Wellenlänge ist, desto schädlicher ist sie für die Haut. Bei gleicher Bestrahlungsstärke sind 305 nm 22 % so schädlich wie 295 nm und 325 nm sind 0,3 % so schädlich wie 295 nm. Daher betragen die Erythem-Gewichtungsfaktoren 1,0; 0,2 bzw. 0,003. Das Gewicht jeder Wellenlänge wird durch diese beiden Gleichungen bestimmt:
Die Integration dieser Werte mit allen Zwischenkoeffizienten über den gesamten Spektralbereich von 290 nm bis 400nm ergibt einen Wert von 264 mW/m², der dann durch 25 mW/m² geteilt wird. Es ergibt sich ein UV-Index von 10,6. Daher ist die UV-Stärke meist ein Wert zwischen 0 und 11 und ein einfacher UV-Index kann helfen, das Schadensrisiko aufgrund ungeschützter Sonnenexposition für den durchschnittlichen Erwachsenen zu bestimmen. 0–3 ist niedrig, im Gegensatz zu 8 bis 10 (sehr hohes Risiko).
Anstatt also Ihren Taschenrechner zu zücken und intensive Mathematik zu betreiben, um herauszufinden, ob Sie Sonnenbrand-gefährdet sind, können Sie das Angebot findiger Bekleidungshersteller nutzen, die begonnen haben, UV-Sensoren in ihre Produkte zu integrieren. Diese UV-Sensoren können Alarm geben, wenn die Sonne am stärksten ist, und Sie wissen lassen, wann Sie genug Sonne abbekommen haben.
Gegenwärtig auf dem Markt sind der Vishay VEML607, Silicon Labs Si114x und der STMicroelectronics UVIS25. Alle sind kleine UV-Index-Sensoren, die perfekt für die Integration in Wearables sind.