Inginerii pot printa senzori direct pe piele, eliminând problema căldurii

Astfel de senzori printați pe piele oferă date mult mai precise, explică cercetătorii.

Senzorii purtabili evoluează de la ceasuri și electrozi la dispozitive pliabile care oferă utilizatorilor măsurători biometrice mult mai precise și fără a mai sacrifica confortul. Acum, o echipă internațională de cercetători a făcut un pas mai departe, imprimând senzori direct pe pielea umană, fără a utiliza căldură, notează Tech Xplore.

• Unde a fost deschis primul restaurant care serveşte carne artificială obținută prin bioprintare 3D
• „Ingredientele vieții” au fost descoperite în formațiuni stâncoase din Australia, vechi de 3,5 miliarde de ani

„În acest articol, raportăm o tehnică de fabricare simplă, dar universal aplicabilă, cu utilizarea unui nou strat de sinterizare pentru a permite imprimarea directă pentru senzorii de pe corp”, a declarat primul autor al studiului, Ling Zhang, cercetător la Harbin Institute of Technology din China.

Cheng și colegii săi au dezvoltat anterior plăci de circuite imprimate flexibile pentru utilizarea în senzori purtabili, dar imprimarea direct pe piele a fost împiedicată de procesul de lipire a componentelor metalice din senzor. Acest proces necesită de obicei temperaturi de aproximativ 300 grade Celsius pentru a lega împreună nanoparticulele de argint ale senzorului.

O evoluție în domeniul senzorilor purtabili

„Suprafața pielii nu poate rezista la o temperatură atât de ridicată, evident”, a spus Cheng. „Pentru a rezolva această problemă, am introdus un strat de sinterizare, ceva care nu ar afecta pielea și ar putea ajuta sintetizarea materialului la o temperatură mai scăzută”.

Prin adăugarea unei nanoparticule la amestec, particulele de argint se sintetizează la o temperatură mai scăzută, de aproximativ 100 C. „Acest lucru poate fi folosit pentru a imprima senzori pe haine și hârtie, ceea ce este util, dar este totuși prea mare pentru piele”, a spus Cheng, care a menționat că aproximativ această temperatură ar putea arde în continuare țesuturile pielii. „Am schimbat formula stratului de ajutor, am schimbat materialul de imprimare și am constatat că putem sintetiza la temperatura camerei.”

Printarea poate fi realizată direct pe pielea umană

Stratul auxiliar de sinterizare la temperatura camerei constă din pastă de alcool polivinilic și carbonat de calciu. Stratul reduce rugozitatea suprafeței de imprimare și permite un strat ultra-subțire de modele metalice care se pot îndoi și plia, menținându-și în același timp capacitățile electromecanice. Când senzorul este tipărit, cercetătorii folosesc o suflantă de aer, cum ar fi un uscător de păr pus, pentru a îndepărta apa care este utilizată ca solvent în cerneală.

Senzorii sunt capabili să capteze cu precizie și continuu temperatura, umiditatea, nivelurile de oxigen din sânge și bătăile inimii, potrivit lui Cheng. Cercetătorii au legat, de asemenea, senzorii de pe corp într-o rețea cu capacități de transmisie fără fir pentru a monitoriza combinația de semnale pe măsură ce progresează.

Studiul a fost publicat în ACS Applied Materials & Interfaces.

Citește și:

Noile instrumente chirurgicale cu senzori inteligenți pot îmbunătăți chirurgia cardiacă

A fost lansat un telefon cu senzori pentru puls și tensiunea arterială care poate fi folosit de către vârstnici

Tatuajele cu biosenzori, invenţia ce poate îmbunătăţi viaţa diabeticilor. Cum funcţionează dispozitivul

Un elev din Deva a creat ochelari cu senzori care avertizează nevăzătorii despre obstacole