Пациенты в больницах, пожилые люди и люди с проблемами с сердцем могут вскоре носить временные татуировки вместо пульсометров или пульсоксиметров. Профессор Наньшу Лу и команда Техасского университета в Остинской школе инженерии Кокрелла придумали способ быстро печатать дешевые носимые биосенсоры.
Связанный контент
- Эти сапоги могут спасти жизнь пожарному
Когда исследователи смотрели на создание татуирующих носимых устройств, они знали, что на рынке есть множество умных, крошечных датчиков. По словам Лу, проблема была не в технологии, а в производственном процессе, который был долгим, утомительным и дорогим. Это сделало практически невозможным разработку одноразовых датчиков для временного мониторинга результатов в отношении здоровья.
«В конечном счете, если вы подумаете о электронике, похожей на татуировку, никто не захочет использовать ее повторно - даже в себе - так что одноразовый характер является ключевым», - говорит Лу.
Ранее аналогичные датчики изготавливались путем конструирования механического компонента, металлической цепи, а затем с помощью эластичного клея. Процесс был дорогим и занимал много времени.
Исследователи искали альтернативные способы сделать хрупкую электронику гибкой и липкой. Используя принципы 3D-печати, они нашли способ использовать механический резак для вырезания узоров на листе металла вместо формирования электроники в форме.
«Мы начали искать металлические листы, нанесенные на полимерные листы, в основном, на алюминиевую фольгу, ламинированную на двухстороннюю ленту», - говорит Лу. Они нашли дешевый, гибкий металл на удивление легко - в проходе по благоустройству дома в хозяйственном магазине. Такие вещи, как покрытые золотом полимеры, используются в качестве отражения тепла в строительстве.
«Мы изобрели процесс, который может формировать рисунки резки на этих листах, а затем удалять ненужные детали», - говорит она. «Оставшаяся часть - это перевод, напечатанный на медицинскую ленту или татуировочный клей».
Печать занимает около 20 минут, и в отличие от предыдущих методов создания гибкой электроники, этот метод создает минимальные отходы и не требует специальной лаборатории. Лу говорит, что она хочет снизить затраты примерно до 1 доллара за патч.
Цель команды - интегрировать несколько датчиков и антенн в патч размером с кредитную карту, который может отслеживать показатели жизнедеятельности в течение недели и передавать их по беспроводной сети на компьютеры, планшеты и смартфоны врачей и пациентов. В зависимости от того, где патч находится на теле, он может функционировать как электрокардиограмма (ЭКГ), которая измеряет деятельность сердца, или электроэнцефалограмма (ЭЭГ), которая смотрит на функцию мозга. Пластыри могут измерять гидратацию кожи, частоту дыхания и активность глаз и, в конечном итоге, отслеживать артериальное давление и насыщение кислородом для целого ряда пациентов, от беременных женщин до спортсменов.
Одна из самых больших проблем при массовом производстве носимых устройств - это сделать их беспроводными, через Bluetooth или чип ближней радиосвязи (NFC). Производители чипов еще не взяли на себя обязательство делать чипы достаточно маленькими, поэтому Лу и ее команда работают над созданием чипа размером два квадратных миллиметра. Тем не менее, если люди чувствуют себя комфортно с беспроводным устройством размером с монету, являющимся частью патча, устройство может быть готово в ближайшее время.
«Самое крутое то, что это действительно технология платформы, - говорит Лу. - Вы можете продолжать раздвигать границы скинов, датчиков или антенны. Вы можете добавить к этой платформе. "
