Электронный нательный датчик с «присосками» осьминога

Электронный нательный датчик с «присосками» осьминога

Носимая электроника, накладываемая непосредственно на кожу, считается новой тенденцией для технологий датчиков здоровья. Обусловлено такое технологическое видение тем, что электроника плотного контакта способна контролировать различные режимы организма человека, от частоты пульса, до числа сделанных шагов. Однако до недавнего времени способ крепления таких устройств на тело пациента оставался под вопросом.

Графеновый адгезивный биосенсор

И вот, исследовательская группа химиков «ACS» предложила разработку — адгезивный биосенсор на основе графена, построенный на принципах организма осьминога, использующего для плотного контакта «присоски». Специалисты опубликовали подробности относительно конструкции нового сенсора на страницах «Applied Materials & Interfaces».

Чтобы  мобильный датчик сделать действительно эффективным, прибор необходимо выполнить не только гибким, но полноценно прилипающим к влажной и сухой коже. При этом сенсор должен быть ещё и удобным (комфортным) для пользователя. Соответственно, выбор субстрата — материала, способного обеспечить чувствительные соединения, имеет решающее значение.

Тканая пряжа – субстрат достаточно популярный, тем не менее, этот тип материала не способен полностью обеспечить контакт с кожным покровом, особенно когда на коже присутствуют волосяные образования.

Ткани и нити типичных материалов также уязвимы для влияния влажной среды. Клеящие вещества нередко утрачивают сцепление под водой. Применительно же к сухим условиям, клеевые вещества показывают чрезмерную липучесть, нередко причиняя боль пациентам.

С целью преодоления подобного рода недостатков, учёные «ACS» разработали недорогой датчик на базе графена с нитевидным субстратом. Сенсор такой конструкции имеет присоски, напоминающие «присоски» осьминога.

Детали создания сенсора с «присосками»

Конструкцию удалось создать методом покрытия эластичной полиуретановой полиэфирной ткани оксидом графена. Затем основу пропитали L-аскорбиновой кислотой с целью обеспечения хорошей проводимости. При этом удалось сохранить прочность и свойства растяжения конструкции. Добавлением покрытия графеновой плёнкой и полидиметилсилоксаном сформировали проводник. Наконец, специалисты вытравили на плёнке узоры, напоминающие «присоски» осьминога.

Полученный такой технологией сенсор обеспечивает контроль давлений в широком диапазоне, а также движений независимо от состояния среды. Группа разработчиков утверждает, что устройству доступен контроль множества режимов деятельности организма человека. Например, сигналы электрокардиограммы, контроль импульсов, сканирование речевых паттернов. Этими возможностями демонстрируется потенциально возможное применение датчика в медицинских целях.


При помощи информации: ACS