Ученые разработали электронные сенсоры, которые можно наносить на кожу человека
Международная группа исследователей разработала электронные схемы, которые можно печатать прямо на коже человека, чтобы контролировать жизненно важные функции. Эта работа может стать следующим шагом в развитии носимой электроники.
Ученые использовали способ спекания наночастиц серебра при комнатной температуре для создания схем непосредственно на коже. Обычно спекание частиц серебра происходит только при температуре 300 градусов по Цельсию. При добавлении наночастиц температура снижается до 100 градусов. Однако группа использовала в работе вспомогательный слой, состоящий из биоразлагаемой полимерной пасты и таких добавок, как диоксид титана или карбонат кальция. Положительные электрические заряды в этом слое нейтрализовали отрицательные, которые наночастицы серебра могли накапливать из других соединений. В итоге для печати электронной схемы потребовалось значительно меньше энергии.
В ходе экспериментов ученые поместили схемы из серебряных наночастиц и слой спекающего вещества на деревянный штамп, который они прижали к тыльной стороне руки человека. Затем они использовали фен для охлаждения, чтобы испарить растворитель. Отмечается, что датчики не смываются с кожи несколько дней, если пользоваться холодной водой, но выводятся с горячим душем.
Такие схемы могут помочь исследователям измерить температуру тела, влажность кожи, кислород в крови, частоту сердечных сокращений, частоту дыхания, артериальное давление и электрические сигналы организма, такие как показания электрокардиограммы (ЭКГ или ЭКГ) человека. Исследователи отметили, что данные этих датчиков были такими же или даже лучше, чем данные, которые получили с помощью обычных измерителей.
Ученые использовали эту технику для изготовления гибких схем на бумажной карте, к которой они добавили чип для обеспечения беспроводной связи. Они прикрепили эту гибкую печатную плату на бумажной основе к внутренней стороне рукава рубашки человека и показали, что она может собирать и передавать данные с датчиков, напечатанных на коже.
Ученые из Мельбурнского королевского технологического университета, между тем, разработали систему искусственных датчиков, имитирующих различные сенсоры кожи человека. Они улавливают давление, температуру и боль. Ожидается, что эти разработки можно будет применять в протезировании и в робототехнике.
См. также:
