Nanotechnológie nám nakreslia senzory na kožu

Rôzne rozhrania založené na obvodoch pripojených na kožu, ktoré umožňujú diaľkovo ovládať mobil, alebo zmenia vašu pokožku na dotykovú klávesnicu pre smart hodinky, vyzerajú zaujímavo. Tieto skvelé triky iste nájdu praktické uplatnenie, no omnoho dôležitejšie budú podobné aplikácie v oblasti ochrany zdravia.

Pozrite siBudeme nosiť QLED displeje na koži?

Väčšina typov lekárskeho monitoringu vyžaduje pripevnenie elektród na kožu. Týka sa to širokej palety meraní – od EKG a EEG, po monitorovanie pulzu. Čo je dobré pre ambulanciu, alebo nemocničnú izbu, je však menej vhodné pre nepretržitý monitoring doma, či nebodaj kdesi v pohybe.

Nanomriežka zo zlatých vodičov na ruke.ZDROJ | Takao Someya Group, Tokijská Univerzita

Japonskí vedci z Tokijskej univerzity a ďalších inštitúcií teraz vyvinuli technológiu, vďaka ktorej bude možné nanášať super-pružné obvody priamo na kožu. A to bez toho, aby došlo k obmedzovaniu pacientov.

Nositeľné obvody, ktoré dokážu zaznamenať údaje cez kožu, pripomínajú zlaté tetovanie. To z nich robí ideálne riešenie pre dlhodobý lekársky monitoring, pretože je také pohodlné, že ho ľudia vôbec nevnímajú.

Bežne sa podobné nositeľné senzory lepia na kožu zaliate do plastového filmu. Ten je však na pocit nepríjemný, lebo bráni poteniu a dýchaniu kože, prípadne zavadzia pri pohybe.

Pozrite siGrafén zmení dočasné tetovanie na high-tech vychytávky

V článku publikovanom v časopise Nature Nanotechnology vedci popisujú materiál, ktorý sa po prilepení na kožu rozpustí vo vode, pričom elektronická časť a vodiče zostane priamo na koži. Materiál sa  perfektne ohýba a pohodlne nosí.

Počas testov ho dvadsať účastníkov týždeň bez problémov nosilo na koži, pričom sa nedostavili žiadne negatívne sprievodné znaky ako svrbenie, alebo podráždenie pokožky. Nedošlo ani k porušeniu obvodov.

Pozrite siTetovanie bude mať o pár rokov oveľa širšie využitie

Nový systém používa sieť vyrobenú z polyvinylalkoholu (PVA), ktorý je známy aj z kontaktných šošoviek a umelej chrupavky. Pri vhodnom zložení je rozpustný vo vode.

Najprv vedci použili elektrické pole na vytvorenie materiálu z nabitých vlákien (technológia sa nazýva elektrospinning.) Následne tieto vlákna pokryli zlatom, aby zvýšili ich elektrickú vodivosť.

Schéma nano-mriežkových vodičov. Proces laminovania Au nanomriežok na pokožku je nasledovný: najskôr sa Au naparí na PVA nanovlákna; PVA sieťky sa potom rozpúšťajú rozprašovaním vody.ZDROJ | Tokijská Univerzita

Obvod potom priložili na kožu – v prípade experimentu na ruku – a postriekali vodou. Polyvinylalkohol sa rozpustil, ale zlaté vlákna zostali a mohli byť použité na napájanie LED diódy, alebo na prenos dát na počítač.

Technológia takýchto nositeľných obvodov, prípadne senzorov, vyzerá nádejne. Jej slabou stránkou však môže byť trvácnosť a životnosť „tetovanej“ elektroniky. Nižšia životnosť je v tomto prípade daňou za pohodlné nosenie. Nakoniec sa snáď podarí vyvinúť kompromisné riešenie, ktoré bude možné nosiť bez ujmy a zároveň bude dostatočne odolné.

ZdrojNature Nanotechnology

Komentáre k článku