A kórházi betegek, az idős emberek és a szívproblémákkal küzdő emberek hamarosan átmeneti tetoválásokat viselhetnek pulzusmérő vagy pulzus-oximéter helyett. Nanshu Lu professzor és az ausztráliai Cockrell Műszaki Iskola Texasi Egyetemi Egyetem egy olyan megoldást talált, amely lehetővé teszi az olcsó, hordható bioszenzorok gyors kinyomtatását.
kapcsolodo tartalom
- Ezek a csizmák megmenthetik a tűzoltó életét
Amikor a kutatók tetováláshoz hasonló hordozható tárgyak építését vizsgálták, tudták, hogy rengeteg intelligens, apró érzékelő található a piacon. A probléma nem a technológiával - mondja Lu - a gyártási folyamattal volt hosszú, unalmas és drága. Ez majdnem lehetetlenné tette az eldobható érzékelők fejlesztését az egészségügyi eredmények ideiglenes figyelemmel kísérésére.
"Végső soron, ha a tetoválás-szerű elektronikára gondolsz, senki sem akarja újrafelhasználni - még önmagát sem is -, tehát az eldobható használat kulcsfontosságú” - mondja Lu.
Korábban hasonló érzékelőket készítettek a mechanikai alkatrész, egy fémáramkör megtervezésével, majd egy elasztikus ragasztóval való integrálásával. A folyamat drága és időigényes.
A kutatók alternatív módszereket vizsgáltak a törékeny elektronika rugalmasságának és ragasztásának megkönnyítésére. A 3D nyomtatás alapelveivel kitaláltak egy módszert egy mechanikus maró segítségével a fémlemez mintáinak kivágására ahelyett, hogy az elektronikát formába öntik.
"Elkezdtük a fémlemezeket, amelyeket a polimer lemezekre raknak, alapvetően olyanokat, mint az alumíniumfólia, amelyet a kétoldalas szalagra lamináltak" - mondja Lu. Meglepően könnyűnek találták az olcsó, rugalmas fémet - a hardverüzlet lakásfelújítási folyosóján. Az építés során hővisszaverődésként olyan dolgokat használnak, mint az arany bevonatú polimerek.
"Egy olyan eljárást találtunk ki, amelynek segítségével vágási mintákat alakíthatunk ki ezekre a lapokra, majd eltávolíthatjuk a felesleges alkatrészeket" - mondja. „A fennmaradó részt orvosi szalagra vagy tetoválás ragasztóra nyomtatják.”
A nyomtatás körülbelül 20 percet vesz igénybe, és ellentétben a rugalmas elektronika előző módszerével, ez minimális hulladékot eredményez, és nem igényel speciális laboratóriumot. Lu azt mondja, hogy javításonként körülbelül 1 dollárt akar csökkenteni.
A csapat célja, hogy több érzékelőt és antennát integráljon egy hitelkártya méretű javításhoz, amely körülbelül egy héten keresztül figyelheti az életképesség jeleit, és vezeték nélkül kommunikálhatja azokat az orvosok és a betegek számítógépeivel, táblagépeivel és okostelefonjaival. Attól függően, hogy a tapaszt hol helyezik a testre, úgy működhet, mint egy elektrokardiogram (EKG), amely a szív aktivitását méri, vagy egy elektroencephalogram (EEG), amely az agy működését vizsgálja. A tapaszok meg tudták mérni a bőr hidratációját, légzési sebességét és a szem aktivitását, és végül nyomon követhetik a vérnyomást és az oxigéntelítettséget számos beteg számára, kezdve a várandós nőktől a sportolókig.
A hordható személyek tömeggyártásának egyik legnagyobb kihívása vezeték nélkülivé tétele Bluetooth-on vagy egy közeli kommunikációs (NFC) chipen keresztül. A chipek gyártói még nem kötelezték el magukat abban, hogy a chipeket elég aprókká tegyék, ezért Lu és csapata azon dolgozik, hogy kifejlesszenek egy két négyzetmillimétert. Ennek ellenére, ha az emberek kényelmesek egy érme méretű vezeték nélküli eszköz számára, amely a javítás része, akkor az hamarosan készen állhat.
"A legmenőbb rész az, hogy ez valóban platform technológia" - mondja Lu. "A bőr vagy az érzékelők vagy az antenna határait továbbra is tolhatja. Felveheti ezt a platformot. "
