Článek
Nositelné senzory už dávno nejsou jen výbavou laboratoří. Měření tepu, svalové aktivity nebo elektrických signálů těla dnes využívá medicína, sport i vývoj chytré elektroniky. Problém ale zůstává překvapivě obyčejný. Kůže se hýbe, potí a klasické elektrody na ní nemusí držet tak dobře, jak by bylo potřeba. Právě v situacích, kdy člověk běží, cvičí nebo se přehřívá, může být záznam méně přesný.
Tým vědců proto přišel s řešením, které se nepodobá běžné náplasti ani kovovému kontaktu na spodní straně chytrých hodinek. Nový materiál WE-PPD lze nanést přímo na kůži podobně jako barvu. Výzkum zveřejnil časopis Proceedings of the National Academy of Sciences a podíleli se na něm odborníci z Penn State, MIT a Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology. Mezi autory je také profesor Huanyu Cheng z Penn State, který se specializuje na měkkou nositelnou elektroniku.
Když se elektroda přizpůsobí kůži
Smyslem nové technologie je vytvořit elektrodu, která dobře vede signál, ale zároveň se chová přirozeněji než pevné nebo lepicí senzory. Materiál má zůstat pružný, držet na pokožce i při mírném pocení a současně umožnit kůži lépe dýchat. To je důležité hlavně u delšího monitorování, kdy mohou běžné elektrody překážet, dráždit nebo se začít odlepovat.
WE-PPD vznikl kombinací několika látek. Vodivost zajišťuje polymer PEDOT:PSS, který se používá v oblasti bioelektroniky. Přidaná látka DBSA pomáhá elektrickým vlastnostem a současně zlepšuje pružnost výsledné směsi. Recepturu doplňuje voda, ethanol a polyvinylalkohol, známý jako PVA. Zkratka WE-PPD vychází právě z názvů hlavních složek směsi.
Při testech na běžícím pásu dokázala elektroda při měření EKG zachovat 95,1 procenta konzistence signálu před mírným pocením i po něm. To naznačuje, že by mohla být užitečná tam, kde běžné kontaktní senzory narážejí na limity. Vědci ověřovali také prodyšnost. Ve srovnání s lékařskou fólií Tegaderm propouštěl nový materiál při 22 °C téměř pětkrát více vodní páry a při 37 °C dokonce více než desetinásobek.
Obrázek na ruce může být víc než hračka
Na první pohled může působit zvláštně, že vědci předvedli prototyp namalovaný na ruce jako kresleného žraloka. Nejde ale jen o efektní ukázku. Autoři studie upozorňují, že vzhled elektrod může hrát roli hlavně u dětí. Pokud má malý pacient nosit zdravotnický senzor delší dobu, přátelštější tvar nebo obrázek může snížit strach a zvýšit ochotu spolupracovat.
Podobná technologie by se časem mohla využít i v podobě dočasných elektronických tetování, rozhraní mezi člověkem a strojem nebo senzorů pro sledování biologických signálů rostlin. V zemědělství by takové měření mohlo pomoci lépe sledovat stav plodin a rychleji reagovat na stres rostlin.
Zdroj: Gizmodo.com