• Thursday July 18,2019

Dünne, flexible Leiter haftet wie eine temporäre Tätowierung an der Haut

Anonim

Was ist die Neuigkeit: Wenn Sie verfolgen möchten, was im Körper passiert, ist oft viel Ausrüstung erforderlich. Denken Sie nur an das Verwickeln von Sensoren in einem beliebigen Krankenhauszimmer. Nun haben Ingenieure jedoch eine ultradünne elektrische Schaltung entwickelt, die wie ein temporäres Tattoo auf die Haut geklebt werden kann. Sobald es seinen Zweck erfüllt hat, können Sie es einfach abziehen. Diese Patches könnten eine einfachere, weniger einschränkende Möglichkeit sein, die Vitalfunktionen eines Patienten zu überwachen, oder sogar, dass Träger einen Computer mit Sprache oder anderen leichten Bewegungen steuern.

Wie zur Hölle:

  • Die Forscher haben die Schaltung so entworfen, dass sie den mechanischen Eigenschaften der Haut entspricht, dh sie kann sich dehnen, zusammenziehen und biegen, genau wie die Haut. Das ist keine leichte Aufgabe, da Elektronik normalerweise nicht elastisch ist.
  • Zu diesem Zweck bogen die Forscher die Drähte des Schaltkreises in eine winkelige Form (siehe Foto oben), die sich zusammen mit der Haut ausdehnen und verkleinern kann. Sie schrumpften auch verschiedene Schaltungskomponenten auf die winzige Größe der natürlichen Erhebungen und Rillen der menschlichen Haut. Da sie nachweisen wollten, dass die Schaltung für eine Reihe von Anwendungen geeignet ist, umfasste das Team verschiedenste Komponenten, von Sensoren und Transistoren bis hin zu drahtlosen Antennen.
  • Die Schaltung wird auf Siliziumwafern hergestellt und dann auf eine Folie aus wasserlöslichem Kunststoff übertragen, die insgesamt etwa 40 Mikrometer dick ist. Es wird dann wie ein temporäres Tattoo auf die Haut übertragen: Mit Wasser abtupfen, trocknen lassen, und du kannst loslegen. (Für Leute, die der Meinung sind, dass die Schaltung nicht ihrem Stil entspricht, kann sie in ein anderes temporäres Tattoo eingebettet werden, wie das Video unten zeigt.) Sie kann für einige Tage angebracht bleiben und kann jederzeit abgezogen werden.
  • Um die Muskelüberwachungsfunktionen der Schaltung zu testen, testeten die Forscher anhand der elektrischen Aktivität in der Nähe befindlicher Muskeln, wie gut sie Wörter erkennen können, wenn sie an den Hals geklebt werden. Sie fanden heraus, dass die Strecke empfindlich genug war, dass die Leute, die sie trugen, ein sprachgesteuertes Computerspiel spielen konnten, wobei sie die Befehle "links", "rechts", "aufwärts" und "abwärts" mit einer Genauigkeit von 90% sprachen.

Die Zukunft hält:

  • Nachdem die Forscher gezeigt haben, dass die verschiedenen Schaltungskomponenten einzeln arbeiten, entwickeln sie eine komplexere Schaltung, in der die Komponenten zusammenarbeiten. Sie arbeiten auch daran, piezoelektrische Komponenten hinzuzufügen, die Energie aus den Körperbewegungen gewinnen können, und das Gerät völlig drahtlos zu machen und die Drähte loszuwerden, die jetzt zum Herunterladen von Informationen benötigt werden.
  • Durch den Austausch sperriger Systeme könnten die Patches die kontinuierliche Überwachung der Herzfrequenz, der Muskelbewegung oder der Gehirnaktivität wesentlich einfacher und weniger aufdringlich machen, hoffen die Forscher.

Referenz: Dae-Hyeong Kim et al. "Epidermal Electronics." Science, 12. August 2011. DOI: 10.1126 / science.120615


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