Кактус как источник идей при разработке сенсора пота для неинвазивного мониторинга здоровья

Корейские ученые, вдохновившись формой колючек кактуса, разработали датчик пота, который может эффективно собирать пот на коже для мониторинга состояния здоровья. Сенсор станет очень полезным в медицинской сфере, особенно для больных диабетом, которым приходится собирать кровь для анализа несколько раз в день.

Наряду с кровью, пот может использоваться в качестве важного образца для анализа при мониторинге здоровья, но его нерегулярный и слабый механизм выделения затрудняет для датчиков сбор достаточного количества этой жидкости. Из-за своих особенностей техника единообразного сбора пота представляет собой трудноразрешимую проблему. Были разработаны различные датчики для сбора и анализа пота, но и они сталкиваются с аналогичными проблемами, связанными с неравномерным выделением жидкости организмом. Медицинские специалисты предпочитают собирать кровь с помощью инвазивных инструментов, таких как иглы.

Университет науки и технологий Пхоханга (POSTECH) недавно сообщил, что его исследовательская группа разработала патч для сбора пота, вдохновленный кактусовыми колючками, с каналами на наноструктурированной поверхности. Каналы имеют специальную форму, чтобы вызвать однонаправленное давление Лапласа*, которое переносит пот к сенсорной области патча. Они могут переносить жидкость тела даже при вертикальном расположении.

Кактус использует свои шипы, также известные как колючки, для сбора воды из атмосферы во время тумана, используя эффект давления Лапласа. Капли воды образуются на колючках и перемещаются по стволу кактуса, где впитываются растением.

Исследование было опубликовано в научном онлайн-журнале Advanced Materials.

* Давление Лапласа - это разность давлений между внутренней и внешней сторонами изогнутой поверхности, которая образует границу между газовой областью и жидкой областью. Разница давлений вызвана поверхностным натяжением границы раздела между жидкостью и газом.