Az elmúlt években az elektronika tovább fejlődött a szilícium ostya mentén. A kutatók olyan funkcionális áramköröket fejlesztettek ki, amelyek az emberi szövettel összeolvadhatnak és feloldódhatnak, ha vízre permetezik őket, és olyan rugalmas elemeket, amelyek hamarosan táplálkozhatnak a hordható eszközökkel.
A svájci tudósok egy csoportja most felfedte az innovatív elektronika legújabb elemeit: rugalmas, átlátszó áramkört, amely apró és vékony ahhoz, hogy beleférjen a kontaktlencse felületén.
A kutatók az új eszközt kontaktlencsére helyezték a koncepció bizonyítékául egy ma, a Nature Communications kiadványában - az elektronikus úton engedélyezett lencsék hasznosak lehetnek például a glaukómában szenvedő emberek intraokuláris nyomásának megfigyelésében. - de elképzelik, hogy az áramkört valamikor mindenféle biológiai környezetbe beültetik.
"Úgy gondolom, hogy ez a technológia fontos hatással lehet az orvostudományban és az egészségügy ellenőrzésében" - mondja Giovanni Salvatore, a svájci Szövetségi Technológiai Intézet kutatója . "Használható nagyon hordható és minimálisan invazív eszközökhöz, ultra könnyű napelemekhez, és ami a legfontosabb, nagyon konformálható és beültethető eszközökhöz, amelyek az emberi test biometrikus paramétereinek figyelésére szolgálnak."
Az áramkör rendkívül rugalmassága lehetővé teszi, hogy az emberi szőrszálakba tekerje és továbbra is megfelelően működjön. (Kép Salvatore et al. Útján) Az áramkörök létrehozása - amelyeket egy mikrométer vastag parién anyagú anyagrétegre nyomtatnak - többlépéses folyamat. A kezdetben a tudósok a parilént egy vinilpolimerre helyezik, amely támogatást nyújt, majd kinyomtatják az áramkört a parilén tetejére. Ezután a teljes forgácsot vízbe helyezik, amely feloldja az alapul szolgáló polimert, és az ultravékony áramkört érintetlenül hagyja. Az eredmény olyasmi, amely körülbelül hatvanas éveiben annyira vastag, mint az emberi haj.
Azt mondják, hogy ez a folyamat számos egyedi előnyt kínál. Az áramkör rendkívül rugalmas, hajlító és gyűrődő, hogy beleférjen például egy haj, növény levél vagy ujj köré, miközben továbbra is megfelelően működik. Mivel rendkívül könnyű, kivitelezhetően felhasználható számos hosszú távú orvosi alkalmazásban.
Például szívműtét után orvosa valamikor felírhat neked egy ehhez hasonló implantált eszközt, amely figyeli az aorta vérnyomását. A szinte láthatatlan környezeti érzékelőket be lehet helyezni egy ökoszisztémába a talaj tápanyag- és szennyezőanyag-szintjének nyomon követésére, az adatokat vezeték nélkül továbbítva a tudósok számítógépére.
Az áramkör prototípusának nagyobb nyomtatása, az ujj köré tekert. (Kép Salvatore et al. Útján) Ugyanakkor még néhány év telik el, amíg ez a fajta áramkör felbukkan a kereskedelmi orvosi vagy környezetvédelmi eszközökben, mivel számos akadály van, mielőtt azok gyakorlatilag megvalósíthatók lennének. Salvatore megjegyzi, hogy csapata nem olyan messze áll, hogy az orvosbiológiai eszközhöz nélkülözhetetlen többi alkatrész (érzékelők és hosszú élettartamú akkumulátorok elindításához) ugyanolyan tartós, rugalmas és könnyű verzióit készítse el.
Más kutatócsoportok - nevezetesen John Rogers Illinoisi Egyetem laboratóriuma - azonban dolgoznak ultravékony LED-ek, vezeték nélküli antennák és napelemek fejlesztésében, amelyek felhasználhatók. Azt mondják, hogy a következő lépés egy olyan rendszer létrehozása, amely a különféle eszközöket koherens hálóvá alakítja, vezeték nélkül továbbítja az adatokat és összehangoltan dolgozik.
