Pacijenti u bolnicama, stariji ljudi i ljudi sa srčanim problemima uskoro bi mogli imati privremene tetovaže umjesto monitora za puls ili oksimetra pulsa. Profesor Nanshu Lu i tim sa Sveučilišta u Teksasu iz Austinove Tehničke škole u Cockrellu smislili su način za brz ispis jeftinih, nosivih biosenzora.
Povezani sadržaj
- Ove čizme mogu spasiti život vatrogasca
Kada su istraživači gledali na izradu nosivih sredstava za tetoviranje, znali su da na tržištu ima dosta pametnih, sićušnih senzora. Lu nije bio problem u tehnologiji, kaže Lu, to je bilo s proizvodnim procesom, koji je bio dug, naporan i skup. Zbog toga je bilo gotovo nemoguće razviti jednokratne senzore za privremeno praćenje zdravstvenih ishoda.
"Konačno, ako mislite na elektroniku sličnu tetovaži, nitko ih ne želi ponovo upotrijebiti - čak ni na sebi - tako da je priroda za jednokratnu upotrebu ključna", kaže Lu.
Ranije su slični senzori napravljeni pomoću mehaničke komponente, metalnog kruga, a zatim integrirajući je sa rastezljivim ljepilom. Proces je bio skup i dugotrajan.
Istraživači su pogledali alternativne načine da krhka elektronika postane fleksibilna i ljepljiva. Pomoću principa 3D ispisa smislili su način pomoću mehaničkog rezača za iscrtavanje uzoraka na limu umjesto stvaranja elektronike u kalupu.
"Počeli smo tražiti metalne listove naslagane na polimerne listove, u osnovi poput aluminijske folije laminirane na dvostranu traku", kaže Lu. Jeftini, fleksibilni metal pronašli su iznenađujuće lako - u prolazu za unapređenje doma prodavnice hardvera. Stvari poput polimera obloženih zlatom koriste se kao refleksija topline u građevinarstvu.
"Izmislili smo postupak koji može oblikovati uzorke rezanja na tim listovima, a zatim ukloniti nepotrebne dijelove", kaže ona. "Preostali dio se prenosi ispisanim na medicinsku vrpcu ili ljepilo za tetovaže."
Ispis traje oko 20 minuta, a za razliku od prethodnih metoda za izgradnju fleksibilne elektronike, ovaj stvara minimalni otpad i ne zahtijeva poseban laboratorij. Lu kaže da želi sniziti troškove na oko 1 USD po flasteru.
Cilj tima je integrirati više senzora i antene na zakrpu veličine kreditne kartice koja bi mogla oko tjedan dana pratiti vitalne znakove i bežično ih komunicirati s računalima, tabletima i pametnim telefonima liječnika i pacijenata. Ovisno o mjestu na kojem se flaster nalazi na tijelu, mogao bi funkcionirati poput elektrokardiograma (EKG) koji mjeri rad srca ili elektroencefalograma (EEG) koji promatra funkciju mozga. Flasteri bi mogli mjeriti hidrataciju kože, brzinu disanja i aktivnosti očiju te na kraju pratiti krvni tlak i zasićenje kisikom za niz pacijenata, od trudnica do sportaša.
Jedan od najvećih izazova za masovnu proizvodnju nosivih uređaja jest stvaranje bežične mreže, putem Bluetooth ili čipa komunikacije blizu polja (NFC). Proizvođači čipova još se nisu obvezali praviti čips dovoljno sitnim, pa Lu i njezin tim rade na razvoju jednog dimenzija dva četvorna milimetra. Međutim, ako je ljudima ugodno da bežični uređaj veličine novčića bude dio flastera, uređaj bi mogao biti spreman uskoro.
"Najdraži dio je to što je ovo stvarno tehnologija platforme", kaže Lu. "Možete nastaviti gurati granice kože ili senzora ili antene. Možete dodati na ovu platformu. "
