211service.com
Stick-On elektroniske tatoveringer
Forskere har lavet strækbar, ultratynd elektronik, der klæber til huden som en midlertidig tatovering og kan måle elektrisk aktivitet fra kroppen. Disse elektroniske tatoveringer kunne give læger mulighed for at diagnosticere og overvåge tilstande som hjertearytmi eller søvnforstyrrelser noninvasivt.
Niv mig: Disse mikroelektronik er i stand til at rynke, bøje og vride sammen med huden, selv når den bliver klemt, uden at gå i stykker eller løsne sig.
John A. Rogers, professor i materialevidenskab ved University of Illinois i Urbana-Champaign, har udviklet en prototype, der kan replikere overvågningsevnerne af omfangsrige elektrokardiogrammer og andet medicinsk udstyr, der normalt er begrænset til kliniske eller laboratoriemæssige omgivelser. Dette arbejde blev præsenteret i dag i Videnskab .
For at opnå fleksibel, strækbar elektronik brugte Rogers et princip, han allerede havde brugt til at opnå fleksibilitet i underlag. Han lavede komponenterne - alle sammensat af traditionelle, højtydende materialer som silicium - ikke kun utrolig tynde, men også struktureret i en serpentinform, der gør det muligt for dem at deformere uden at gå i stykker. Resultatet, siger Rogers, er, at hele systemet påtager sig denne form for spindelvævslayout.
Tidligere, siger Rogers, var han i stand til at skabe enheder, der enten var fleksible, men ikke strækbare, eller strækbare, men ikke fleksible. Især var hans tidligere arbejde begrænset af det faktum, at de elektroniske dele af hans designs ikke kunne bøje og strække så meget som underlaget, de var monteret på.
Den elektroniske tatovering opnår hudens mekaniske egenskaber, som kan tåle at vride, stikke og trække uden at gå i stykker. Rogers' tatovering kan også tilpasse sig hudens topografi samt strække og skifte med den. Den kan bæres i længere perioder uden at fremkalde den irritation, der ofte skyldes klæbebånd og stiv elektronik. Selvom Rogers' foreløbige test involverede et specialfremstillet substrat, viste han også, at elektronikken kunne monteres på en kommercielt tilgængelig midlertidig tatovering.
Prototypen var udstyret med elektroder til at måle elektriske signaler produceret af muskel- og hjerneaktivitet. Dette kan være nyttigt til ikke-invasiv diagnose af søvnapnø eller overvågning af for tidligt fødte børns hjerteaktivitet. Det kan også være muligt, siger Rogers, at bruge tatoveringerne til at stimulere musklerne hos fysiske rehabiliteringspatienter, selvom denne brug ikke blev demonstreret i avisen.
For at demonstrere enhedens potentiale som et menneske-computer-interface, monterede Rogers en af tatoveringerne på en persons hals og brugte målinger af den elektriske aktivitet i halsmusklerne til at styre et computerspil. Signalet fra enheden indeholdt nok information til, at software kunne skelne mellem de talte ord til venstre, højre, op og ned til at styre en markør på skærmen.
Enheden inkluderede sensorer til temperatur, belastning og elektriske signaler fra kroppen. Det indeholdt også LED'er for at give visuel feedback; fotodetektorer til at måle lyseksponering; og bittesmå radiosendere og -modtagere. Enheden er lille nok til, at den kun kræver minimale mængder strøm, som den kan høste via bittesmå solceller og via en trådløs spole, der modtager energi fra en nærliggende sender. Rogers håber at kunne indbygge en form for energilagringsevne, som et lille batteri, i den nærmeste fremtid. Forskerne arbejder også på at gøre enheden trådløs .
I sidste ende, siger Rogers, ønsker vi at have en meget mere intim integration med kroppen, ud over blot at montere noget meget tæt på huden. Han håber, at hans enheder med tiden vil være i stand til at bruge kemisk information fra huden udover elektrisk information.