Сенсор, который можно напечатать прямо на коже

Биомедицинские сенсоры, как правило, показывают наилучшие результаты, когда они расположены в непосредственной близости от тела. В то время как носимые на запястье сенсоры частоты сердечных сокращений, встроенные в часы или браслеты, являются обычным делом в наши дни, они очень ограничены тем, где они могут быть размещены на теле, имеют низкое качество сигнала, и часто их неудобно носить в течение длительного периода времени.

Сейчас ученые из Пенсильванского государственного университета (США), Харбинского технологического института в Китае и некоторых других китайских институтов совместно разработали способ печати электронных датчиков, а также сопутствующей электроники, непосредственно на кожу без использования тепла в процессе работы. Это позволяет легко носить на себе высококачественные устройства, способные регистрировать ряд жизненных показателей и сигналов тела.

Информация о разработке опубликована в журнале Applied Materials & Interfaces.

В устройстве используются наночастицы серебра, для соединения которых в гибкие электронные компоненты обычно требуется высокотемпературное спекание. При 300°С это невозможно выполнить непосредственно на коже. Чтобы преодолеть это ограничение, исследовательская группа решили найти материал, который понизил бы температуру, необходимую для спекания наночастиц серебра. Они разработали спекающийся слой, состоящий из широко используемой пасты поливинилового спирта и карбоната кальция, который позволяет наночастицам связываться при комнатной температуре.

Этот материал не только позволяет протекать процессу при комнатной температуре, он также делает поверхность полученного материала более гладкой и при этом гибкой для применения на теле.

Используя эту технику, исследователи уже создали датчики, измеряющие уровень кислорода в крови, сенсоры ЭКГ, температуры и влажности, которые печатаются непосредственно на коже. Они также объединили эти датчики в сеть, которая может передавать показания в режиме реального времени на соответствующее устройство.

После того, как эти электронные устройства напечатаны на коже, они могут работать в течение нескольких дней, измеряя различные параметры тела. Когда приходит время снимать их, это легко сделать с помощью горячей воды, например, под душем.

Кстати, эти устройства можно использовать повторно и перерабатывать, так как они не повреждаются в процессе удаления.