Doporučená, 2019

Redakce Choice

Psychoneuroimmunology: smát se a být v pořádku
Jak udělat kefir zdravější pomocí zvuku
Ukazatele v mikrobiomu kojenců poukazují na budoucí alergie a astma

Elektronická kůže, která sleduje stav zdravotního stavu, se blíží

Výzkumníci v Japonsku vyvinuli ultra tenký materiál, který se váže na kůži a obsahuje elektroniku, která monitoruje hladiny kyslíku v krvi.


Výzkumníci použili svůj nový materiál z e-kůže, aby vytvořili monitor krevního kyslíku, který se nosí na prstu.
Obrázek úvěr: Someya laboratoř

Psaní v deníku Vědecké pokrokyvědci z University of Tokyo popisují, jak vyrobili svůj prototyp „e-skin“ z tenkého, pružného organického materiálu, který je stabilní ve vzduchu.

E-kůže má ochranný film obsahující pět střídajících se vrstev anorganického materiálu zvaného křemíkový oxynitrit a organický materiál zvaný parylen. To chrání palubní elektroniku před vodní párou a vzduchem a prodlužuje životnost zařízení z několika hodin dosažených v předchozích provedeních na dny.

Výzkumníci ve svém příspěvku popisují začlenění průhledných elektrod do filmu bez poškození. Jakmile to bylo dosaženo, pak vytvořili polymerové světelné diody (PLED) a organické fotodetektory s použitím materiálu.

Dále vymysleli monitor hladiny kyslíku v krvi, který se nosí na prstu. Červené a zelené PLED svítí do prstu a odražené světlo z prstu je zachyceno fotodetektorem, který poskytuje měřítko krevního kyslíku a tepové frekvence, které lze zobrazit na displeji PLED.

Nositelná technologie, která monitoruje tělesné funkce, je rostoucí oblastí biomedicínského výzkumu. Existuje však mnoho problémů, které je třeba překonat, včetně vývoje vhodných materiálů, které jsou dostatečně tenké a pružné, aby se mohly připevnit k tělu a zůstat na něm a mohly být pohodlně a nenápadně nošeny.

Skleněné nebo plastové materiály, které byly dosud vyvinuty, byly buď příliš tlusté - na stupnici milimetrů - nebo nebyly dostatečně flexibilní. A zatímco organické materiály dosahují vhodné mikrometrové tloušťky a pružnosti, rychle se rozkládají ve vzduchu.

Materiál umožňuje „e-skiny s více elektronickými funkcemi“

Zdá se, že e-skin, který je vedoucím autorem Takao Someya, profesorem na Tokijské postgraduální škole inženýrství, a jeho kolegové, překonal mnoho problémů předchozích návrhů. Umožňuje vytvoření ultratenkých a ultra flexibilních elektronických zařízení, která zůstávají stabilní na vzduchu několik dní. Autoři poznamenávají:

„V kombinaci s vyvinutým elastomerním substrátem se tato zařízení stávají vysoce roztažitelnými a opakovaně udržují až 60% kompresi. Takové extrémy pružnosti, hmotnosti a roztažnosti umožnily realizaci e-skinů s více elektronickými funkcemi, jako jsou senzory a displeje, které lze nosit na povrchu lidské kůže.

PLED, které tým vytvořil, měly tloušťku pouze 3 mikrometry a jejich účinnost byla šestkrát větší než u dříve publikovaných ultratenkých PLED. To znamená, že vyžadují mnohem méně energie a produkují mnohem méně tepla - což je činí obzvláště vhodnými pro připojení přímo na tělo.

Následující video ukazuje, jak by PLED v e-kůži, která se nosí na ruce, mohla zobrazit smysluplné čtení:

Výzkumníci doufají, že jejich e-kůže povede k vytvoření zařízení, která měří a zobrazují nejen krevní kyslík a tepovou frekvenci, ale i další důležité funkce. Navrhují také, že:

"Flexibilní organické optické senzory mohou být přímo laminovány na orgány, aby bylo možné sledovat hladinu kyslíku v krvi během a po operaci."

Technologie E-skin by mohla mít i aplikace mimo medicínu, jako je atletika, osobní fitness a komunikace. Profesor Someya navrhuje, aby technologie e-skin mohla transformovat osobní komunikaci ve stejném rozsahu jako mobilní telefony. Poznamenává:

"Příchod mobilních telefonů změnil způsob, jakým komunikujeme. I když se tyto komunikační nástroje zmenšují a zmenšují, jsou to stále diskrétní zařízení, která musíme nosit s námi. Jaký by byl svět, kdybychom měli displeje, které by mohly dodržovat naše těla a dokonce ukázat naše emoce nebo úroveň stresu nebo neklid?

V lednu, Lékařské zprávy dnes také se dozvěděl o vývoji inteligentních kontaktních čoček, které by mohly předpovídat progresi glaukomu.

Populární Kategorie

Top