Elektronische huid die de status van de gezondheidsstatus dichterbij volgt


Elektronische huid die de status van de gezondheidsstatus dichterbij volgt

Onderzoekers in Japan hebben een ultra dun materiaal ontwikkeld dat aan de huid hecht en bevat elektronica die de zuurstofgehaltes van het bloed controleert.

De onderzoekers gebruikten hun nieuwe e-skin materiaal om een ​​bloed zuurstofmonitor te maken die op de vinger wordt gedragen.

Beeldkrediet: Someya Laboratory

Schrijven in het tijdschrift Wetenschappelijke vooruitgang , Beschrijven wetenschappers van de Universiteit van Tokio hoe ze hun prototype "e-skin" hebben gemaakt van een dun, flexibel, organisch materiaal dat stabiel is in de lucht.

De e-huid heeft een beschermende film die bestaat uit vijf afwisselende lagen van een anorganisch materiaal genaamd siliciumoxynitriet en een organisch materiaal genaamd paryleen. Dit beschermt de elektronica aan boord van waterdamp en lucht, waardoor de levensduur van de apparaten wordt verlengd vanaf de paar uur die in vorige ontwerpen tot dagen is behaald.

In hun krant beschrijven de onderzoekers het opnemen van transparante elektroden in de film zonder dat ze beschadigd raken. Zodra dit werd bereikt, creëerden ze vervolgens polymeer-lichtemitterende dioden (PLED's) en organische fotodetectors die het materiaal gebruiken.

Vervolgens ontwierpen zij een bloedmonitor van zuurstofniveau die op de vinger wordt gedragen. Rode en groene PLED's schijnen licht in de vinger en het gereflecteerde licht van binnen de vinger wordt gevangen door een fotodetector, die een mate van zuurstof en puls in bloed geeft, die als een lezing op een PLED-display kan worden weergegeven.

Draagbare technologie die lichaamsfuncties bewaakt, is een groeiend gebied van biomedisch onderzoek. Er zijn echter veel uitdagingen om te overwinnen, met inbegrip van de ontwikkeling van geschikte materialen die dun en flexibel genoeg zijn zodat ze vasthouden aan en op het lichaam blijven en comfortabel en onopvallend kunnen worden gedragen.

De glas- of plastic materialen die tot nu toe zijn ontwikkeld, zijn ofwel te dik - op de schaal van millimeter - of niet flexibel genoeg. En terwijl organische materialen op passende micrometerschaal dunheid en flexibiliteit bereiken, worden ze snel in de lucht afgebroken.

Materiaal maakt 'e-skins met meerdere elektronische functionaliteiten' mogelijk

De e-skin die de senior auteur Takao Someya, een professor aan de Technische Universiteit van Tokio, en collega's heeft ontwikkeld, lijkt veel van de problemen van eerdere ontwerpen te overwinnen. Het maakt het mogelijk om ultra-dunne en ultra-flexibele elektronische apparaten te creëren die gedurende enkele dagen stabiel in de lucht blijven. De auteurs noteren:

"In combinatie met een ontwikkeld elastomeer substraat worden dergelijke apparaten zeer rekbaar en kunnen ze tot 60% compressie herhalen. Zulke extreemheden in flexibiliteit, gewicht en rekbaarheid maken het mogelijk om e-skins met meerdere elektronische functionaliteiten te realiseren, zoals sensoren en displays, Die kan worden gedragen op het oppervlak van de menselijke huid. "

De PLED's die het team creëerde waren slechts 3 micrometer dik en hun efficiëntie was zes keer groter dan die van eerder gemelde ultra-dunne PLED's. Dit betekent dat ze veel minder energie nodig hebben en veel minder warmte produceren waardoor ze bijzonder geschikt zijn om direct op het lichaam te bevestigen.

De volgende video laat zien hoe PLED's in de e-huid op de hand gedragen zijn, een zinvolle lezing kan tonen:

De onderzoekers hopen dat hun e-huid zal leiden tot het creëren van apparaten die niet alleen bloed zuurstof en puls, maar ook andere vitale functies meten en weergeven. Zij stellen ook voor dat:

"Uiteindelijk kunnen flexibele organische optische sensoren direct op de organen gelamineerd worden om het zuurstofgehalte van het bloed tijdens en na de operatie te controleren."

E-skin technologie kan ook toepassingen buiten medicijnen, zoals atletiek, persoonlijke fitness en communicatie. Prof. Someya stelt voor dat e-skin technologie de persoonlijke communicatie kan veranderen in dezelfde mate als mobiele telefoons hebben. Hij merkt op:

De komst van mobiele telefoons heeft de manier waarop we communiceren veranderd. Terwijl deze communicatiemiddelen kleiner en kleiner worden, zijn ze nog steeds discrete apparaten die we met ons moeten dragen. Wat zou de wereld zijn als we displays hadden die aan onze lichamen kunnen voldoen en zelfs onze emoties of stress of ongemak laten zien? '

In januari, Medical-Diag.com Ook geleerd over de ontwikkeling van een slimme contactlens die de progressie van glaucoom kan voorspellen.

Een Ontworpen Toekomst - Nederlands Ondertiteld (Video Medische En Professionele 2018).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Medische praktijk