Elektronika jak zmywalny tatuaż

Pacjentom będzie lżej, jeśli nie będą objuczeni ciężkim sprzętem do monitoringu. Zamiast niewygodnych elektrod i czujników, dane zbierać może sprzęt naklejony na skórę - tak cienki, że w zasadzie niewyczuwalny. I nie tylko pacjenci mogą tego używać...

Dzisiejszy numer "Science" opisuje (i pokazuje) sprzęt diagnostyczny, który można przykleić do skóry jak tymczasowy tatuaż.

Kable, elektrody, głowice rozmaitych urządzeń diagnostycznych - gdy pacjent (np. chorujący na serce) zostanie objuczony tym wszystkim, może się poczuć tylko gorzej. Naukowcy z Uniwersytetu Illinois w Urbana-Champaign opracowali technologię produkcji elektroniki diagnostycznej, która jest bardziej dyskretna. Lekarze mogą w ten sposób "szpiegować" organizm pacjenta, bez unieruchamiania go pod górą ciężkiego sprzętu, który ciągle tylko przypomina o chorobie. Na dodatek wiele osób dostaje wysypki od elektrod i rozmaitych głowic godzinami przymocowanych do delikatnej skóry. A pamiętajmy, że pacjentami są często dzieci (w tym wcześniaki) i osoby o poważnych problemach z naprawdę wrażliwą skórą.

- Chcieliśmy opracować technologię, która może zintegrować elektronikę ze skórą w taki sposób, żeby mechanicznie i fizjologicznie była niewidoczna dla użytkownika - mówi prof. John Rogers z UI Urbana-Champaign. - Znaleźliśmy rozwiązanie: urządzenia, które są tak zaprojektowane, by własnościami fizycznymi całkowicie przypominały naskórek. To technologia, która rozmywa granice między elektroniką i biologią.

Elektroniczną skórę mocuje się na ciele dzięki rozpuszczalnej w wodzie cienkiej folii - tak jak dziecięcy tatuaż. Można wręcz użyć takiego tatuażu, żeby zamaskować urządzenie. Ale ono i tak nie rzuca się za bardzo w oczy. Elektroniczna skóra znacznie też zmniejsza problemy z podrażnieniami. Jest bowiem tak cienka, że trzyma się na ciele wyłącznie dzięki siłom van der Waalsa (cząsteczki polimeru i cząsteczki na powierzchni naskórka przyciągają się) - urządzenie nie potrzebuje więc kleju, ani przewodzącego impulsy żelu.

W środek między dwie warstwy elastycznej sztucznej skóry naukowcy są w stanie upchnąć całą potrzebną elektronikę - przewody, półprzewodniki, cienkie diody emitujące światło. Dzięki temu skala zastosowań tej technologii jest bardzo szeroka. Przewody wiją się fantazyjnymi serpentynami, żeby całość mogła dowolnie wyginać się i rozciągać wraz ze skórą.

Testowane dotąd urządzenia mogły pracować ponad 24 godziny na ramieniu, czole, szyi, a nawet - policzkach ochotników. 24 godziny to trochę krótko?

- Ten projekt dopiero się zaczynia - dodaje prof. Rogers. - Skupiamy się teraz na bezprzewodowej łączności tych urządzeń i ulepszeniem źródeł zasilania - takich jak baterie i kondensatory, ale też urządzenia zbierające energię mechaniczną, odbiorniki energii z zewnętrznych źródeł, a nawet - ogniwa słoneczne.

Poza diagnostyką - odczytywaniem pulsu i innych danych z organizmu, elektroniczna skóra może działać jak opatrunek do leczenia oparzeń, ran i innych problemów skórnych. Naukowcy zapowiadają też, że dzięki takiej technologii będą w stanie stworzyć sztuczny zmysł dotyku na protezach kończyn.

- Ta technologia może połączyć fizyczny świat z cyberświatem w bardzo naturalny sposób - podkreśla profesor Todd Coleman, współautor pracy.

A ileż będzie można z nią zdziałać poza medycyną! Pomyślmy choćby o tych diodach na skórze...

Więcej o: