Wyznaczanie trendów w nauce: Nieinwazyjna „e-skóra” monitoruje parametry życiowe
Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego, informują za pośrednictwem czasopisma »Science Advances«, że ich „e-skóra”, nakładana metodą laminacji na skórę człowieka, posłużyła w ramach testów do precyzyjnego pomiaru stężenia tlenu we krwi. Ultracienka i elastyczna skóra zawiera polimerowe diody elektroluminescencyjne (PLED), które świecą na czerwono, zielono lub niebiesko w zależności od zmierzonego stężenia tlenu. Skóra może być także przystosowana do wyświetlania rozmaitych danych na różnych częściach ciała. Naukowcy pracują obecnie nad sposobami wyświetlania konkretnych liczb i liter na skórze. Więcej niż chirurgia Wynalazek może posłużyć nie tylko do mierzenia i monitorowania stanu zdrowia pacjenta w czasie operacji, ale także znaleźć zastosowanie w szerokim zakresie technologii bioinżynieryjnych i medycznych kolejnej generacji. Monitorowanie cienkowarstwowe można połączyć z zaawansowaną protetyką lub stosować razem z czujnikami do monitorowania szerokiego zakresu schorzeń. „Nasza e-skóra może być nakładana metodą laminacji bezpośrednio na skórę, umożliwiając elektroniczną funkcjonalizację ludzkiej skóry” – stwierdził Takao Someya, profesor na Wydziale Inżynierii Elektrycznej i Elektronicznej Uniwersytetu Tokijskiego. „Uważamy, że funkcjonalizacja skóry może w przyszłości zastąpić smartfony. Smartfon jest urządzeniem dosyć nieporęcznym. Tymczasem w przypadku funkcjonalizacji własnej skóry, nie trzeba niczego ze sobą nosić i można bez kłopotu odbierać informację w dowolnym miejscu i czasie”. Wcześniejsze organiczne wyświetlacze elektroniczne, tworzone na bazie szkła lub tworzyw sztucznych albo substratów, miały ograniczoną elastyczność z powodu swojej grubości. Wyprodukowane zostały także inne, cieńsze wersje, jednak materiały nie były wystarczająco stabilne, aby przetrzymać wystawienie na działanie powietrza dłużej niż tylko kilka godzin. Wydłużanie okresu użytkowania urządzeń Prof. Someya wraz z zespołem był w stanie wydłużyć okres użytkowania urządzenia do kilku dni, dzięki opracowaniu filmu ochronnego, zwanego warstwą pasywacji, który składa się z naprzemiennych warstw nieorganicznego tlenko-azotku krzemu i organicznego poli(p-ksylilenu). Film chroni urządzenie przed niszczącym działaniem tlenu i pary wodnej, a jednocześnie jest tak cienki, że całe urządzenie ma grubość zaledwie trzech mikrometrów i jest bardzo elastyczne. Dla porównania grubość ludzkiego włosa wynosi około 40 mikrometrów. Tak cienkie substraty mogą łatwo ulec odkształceniu pod wpływem wysokoenergetycznych procesów, które są nieodzowne do wyprodukowania ultracienkich i przezroczystych elektrod łączących komponenty – zauważył prof. Someya. Kolejna innowacja grupy polegała więc na optymalizacji tych procesów w celu obniżenia potrzebnej energii do poziomu, który nie powoduje uszkodzeń w ultracienkich materiałach. Najbardziej fascynującym aspektem tej innowacji jest wykazanie, iż technologia do noszenia na ciele nie musi być ani nieporęczna ani inwazyjna, a jeden i drugi czynnik będzie mieć zasadnicze znaczenie dla przekonania przyszłych użytkowników do korzystania z tego typu urządzeń. Ponadto wszystkie urządzenia opracowane przez grupę badawczą są wystarczająco elastyczne, aby się odkształcać i zgniatać wraz z ruchem ciała bez utraty funkcjonalności. Urządzenia elektroniczne do noszenia na ciele od dawna są postrzegane jako przyszłościowy obszar rozwoju, a wiele przedsiębiorstw już stawia pierwsze kroki na tym rynku (znanym przykładem są okulary Glass firmy Google). Obecnie znaczna część zainteresowania komercyjnego technologią do noszenia na ciele koncentruje się zdecydowanie na wyrobach medycznych, w tym samym duchu co japońska e-skóra, takich jak nowatorskie szkła kontaktowe monitorujące glikemię. Wygląda więc na to, że innowacyjne produkty – takie jak ultracienka e-skóra – prowadzą ku przyszłości, w której granice między człowiekiem a maszyną będą się coraz bardziej zacierać, jak nigdy dotąd.
Kraje
Japonia
