Sairaalan potilaat, vanhukset ja sydänongelmat kärsivät ihmiset voivat pian käyttää väliaikaisia tatuointeja sykemittarien tai pulssioksimetrien sijasta. Professori Nanshu Lu ja Texasin yliopiston Austinin Cockrell-insinööritieteiden korkeakoulun ryhmä ovat keksineet tavan tulostaa nopeasti halvat, puettavat biosensorit.
Asiaan liittyvä sisältö
- Nämä saappaat voisivat pelastaa palomiehen hengen
Kun tutkijat pyrkivät rakentamaan tatuointimaisia kudottuja esineitä, he tiesivät, että markkinoilla oli paljon älykkäitä, pieniä antureita. Lu sanoo, että ongelma ei ollut tekniikassa, se oli pitkä, työläs ja kallis valmistusprosessi. Tämän ansiosta kertakäyttöisten antureiden kehittäminen oli lähes mahdotonta seurata väliaikaisesti terveysvaikutuksia.
"Viime kädessä, jos ajattelet tatuointimaista elektroniikkaa, kukaan ei halua käyttää niitä uudelleen - edes itseäsi varten - joten kertakäyttöinen luonne on avain", Lu sanoo.
Aikaisemmin vastaavia antureita oli tehty valmistamalla mekaaninen komponentti, metallipiiri, ja integroimalla se sitten joustavaan liimaan. Prosessi oli kallis ja aikaa vievä.
Tutkijat tarkastelivat vaihtoehtoisia tapoja tehdä haurasta elektroniikasta joustavaa ja tarttuvaa. 3D-tulostuksen periaatteita käyttämällä he keksivät tavan käyttää mekaanista leikkuria kuvioiden leikkaamiseen metallilevylle sen sijaan, että muodostettaisiin elektroniikkaa muottiin.
"Aloin etsiä polymeerilevyille kerrostettuja metallilevyjä, pohjimmiltaan kuin kaksipuoleiselle teipille laminoitu alumiinifolio", Lu sanoo. He löysivät halvan, joustavan metallin yllättävän helposti - rautakaupan kodinkoneet. Lämmön heijastumiseen rakennuksessa käytetään kultapinnoitettuja polymeerejä, kuten kultapinnoitettuja polymeerejä.
"Keksimme prosessin, joka voi muodostaa leikkauskuviot näille levyille ja poistaa sitten tarpeettomat osat", hän sanoo. "Jäljellä oleva osa tulostetaan lääketieteelliseen teippiin tai tatuointiliimoihin."
Tulostaminen vie noin 20 minuuttia, ja toisin kuin aikaisemmat menetelmät joustavan elektroniikan rakentamiseksi, tämä aiheuttaa minimaalista jätettä eikä vaadi erityistä laboratoriota. Lu sanoo haluavansa vähentää kustannuksia noin 1 dollariin laastaria kohti.
Ryhmän tavoitteena on integroida useita antureita ja antenneja luottokortin kokoisiksi korjaustiedostoiksi, jotka voisivat seurata elintoimintoja noin viikon ajan ja viestiä niitä langattomasti lääkäreiden ja potilaiden tietokoneisiin, tablet-laitteisiin ja älypuhelimiin. Sen mukaan, missä laastari on kehossa, se voisi toimia kuten sydämen toimintaa mittaava elektrokardiogrammi (EKG) tai aivojen toimintaa tarkasteleva elektroenkefalogrammi (EEG). Laastarit voivat mitata ihon nesteytystä, hengitysnopeutta ja silmien aktiivisuutta ja seurata lopulta verenpainetta ja happikylläisyyttä useille potilaille raskaana olevista naisista urheilijoihin.
Yksi suurimmista haasteista pukeutuvien tuotteiden massavalmistukselle on sen langattomuus Bluetoothin tai lähikenttäviestinnän (NFC) kautta. Siruvalmistajat eivät ole vielä sitoutuneet tekemään siruja riittävän pieniksi, joten Lu ja hänen tiiminsä pyrkivät kehittämään yhden, joka mittaa kaksi neliömetriä. Toisin sanoen, jos ihmiset ovat tyytyväisiä kolikkokohtaiseen langattomaan laitteeseen, joka on osa korjaustiedostoa, laite voisi olla pian valmis.
"Hienointa on, että tämä on todella alustatekniikka", Lu sanoo. "Voit jatkaa työntämällä nahkojen tai antureiden tai antennin rajoja. Voit lisätä tälle alustalle. "
