Haiglate patsiendid, eakad inimesed ja südameprobleemidega inimesed võivad südame löögisageduse monitoride või pulsioksümeetrite asemel peagi kanda ajutisi tätoveeringuid. Professor Nanshu Lu ja Austini Cockrelli tehnikakõrgkooli Texase ülikooli meeskond on tulnud välja viisiga, kuidas kiiresti odavaid, kantavaid biosensoreid printida.
Seotud sisu
- Need saapad võivad päästa tuletõrjuja elu
Kui teadlased vaatasid tätoveeringutaoliste kangaste ehitamist, teadsid nad, et turul on palju nutikaid, pisikesi andureid. Lu sõnul polnud probleem tehnoloogias, see oli pikk, tüütu ja kallis tootmisprotsess. See muutis peaaegu võimatuks ühekordsete andurite väljatöötamise, et tervisenäitajaid ajutiselt jälgida.
"Ülimalt, kui mõelda tätoveeringulaadsele elektroonikale, ei taha keegi neid taaskasutada - isegi mitte enda peal -, nii et ühekordne laad on võtmetähtsusega, " ütleb Lu.
Varem olid sarnased andurid valmistatud mehaanilise komponendi, metallist vooluahela projekteerimisel ja seejärel elastse liimiga integreerimisel. Protsess oli kallis ja aeganõudev.
Teadlased uurisid alternatiivseid viise, kuidas muuta rabe elektroonika paindlikuks ja kleepuvaks. 3D-printimise põhimõtteid kasutades mõistsid nad välja viisi, kuidas kasutada mehaanilist lõikurit mustrite lõikamiseks metalllehel, selle asemel, et elektroonikat vormida.
"Hakkasime otsima polümeerlehtedele ladestatud metalllehti, põhimõtteliselt nagu kahepoolsele lindile lamineeritud alumiiniumfoolium, " räägib Lu. Nad leidsid odava, elastse metalli üllatavalt lihtsalt - riistvara kaupluse kodukoridori vahekäigult. Ehituse soojuspeegeldusena kasutatakse selliseid asju nagu kuldkattega polümeerid.
"Leiutasime meetodi, mille abil saab nendele lehtedele vormida lõikevorme ja seejärel eemaldada tarbetud osad, " räägib ta. "Ülejäänud osa trükitakse meditsiinilindile või tätoveeringukleepile."
Trükkimine võtab umbes 20 minutit ja erinevalt varasematest paindliku elektroonika ehitamise meetoditest tekitab see prügi minimaalselt ja ei vaja spetsiaalset laborit. Lu sõnul soovib ta kulude kokkuhoiuks umbes 1 dollarini plaastri kohta.
Meeskonna eesmärk on integreerida mitu andurit ja antenn krediitkaardisuurusesse plaastrisse, mis võiks umbes nädala jooksul jälgida elulisi tunnuseid ja edastada need juhtmevabalt arstide ja patsientide arvutitele, tahvelarvutitele ja nutitelefonidele. Sõltuvalt sellest, kuhu plaaster kehale asetatakse, võib see toimida elektrokardiogrammina (EKG), mis mõõdab südame aktiivsust, või elektroentsefalogrammina (EEG), mis vaatab aju funktsioone. Plaastritega saaks mõõta naha hüdratsiooni, hingamissagedust ja silmade aktiivsust ning seejärel jälgida vererõhku ja hapniku küllastumist paljudele patsientidele, alates rasedatest kuni sportlasteni.
Üks suurimaid väljakutseid kantavate masstootmises on selle juhtmevabaks muutmine Bluetoothi või lähiväljaside (NFC) kiibi kaudu. Kiibitootjad pole veel lubanud kiibid piisavalt pisikesteks muuta, nii et Lu ja tema meeskond töötavad välja kahe ruutmillimeetri suuruse kiibi väljatöötamisega. Kui inimestel on mugav, kui mündi suurune traadita seade on plaastri osa, võib see seade varsti valmis olla.
"Kõige lahedam on see, et see on tõesti platvormtehnoloogia, " ütleb Lu. "Võite jätkata nahkade või andurite või antenni piiride tõukamist. Saate sellele platvormile lisada. "
