Nové nositeľné snímače možno tlačiť priamo na pokožku

0

Nositeľné zariadenia sa postupne presúvajú od hodiniek k ohýbateľným snímačom, ktoré sa aplikujú priamo na pokožku. Tím výskumníkov z Penn State Department of Engineering Science and Mechanics v časopise ACS Applied Materials & Interfaces opísal svoju univerzálne použiteľnú technológiu na priamu tlač snímačov na telo. Tím už predtým vyvinul flexibilné dosky plošných spojov na použitie v nositeľných snímačoch, ale tlači priamo na pokožku bránil proces spájania kovových komponentov v snímači.

Proces sa nazýva spekanie alebo sintrovanie a na spojenie nanočastíc striebra v senzore vyžaduje teploty okolo 300 stupňov Celzia. Na zabránenie poškodeniu pokožky výskumníci navrhli pridanie pomocnej vrstvy na sintrovanie, čo by umožnilo spekanie materiálu pri nižšej teplote. Pridaním nanočastíc do zmesi sa častice striebra spekajú pri nižšej teplote asi 100 °C. Táto metóda sa dá použiť na tlač senzorov na odev a papier, ale stále je to viac, ako znesie pokožka.

HYUNDAI_112020

Kožné tkanivo by mohlo byť spálené aj pri teplote 40 °C. Preto vedci zmenili zloženie pomocnej vrstvy aj tlačový materiál a zistili, že spekanie je možné aj pri izbovej teplote. Pomocná vrstva umožňujúca spekanie pri izbovej teplote pozostáva z polyvinylalkoholovej pasty a uhličitanu vápenatého. Táto vrstva znižuje drsnosť tlačového povrchu a umožňuje pridanie ultratenkej vrstvy kovových vzorov, ktorá sa môže ohýbať a skladať pri zachovaní elektromechanických schopností. Po vytlačení senzora použijú výskumníci vzduchový fúkač na odstránenie vody, ktorá sa používa ako rozpúšťadlo v atramente.

Senzory sú schopné presne a nepretržite snímať teplotu, vlhkosť, hladinu kyslíka v krvi a signály srdcovej činnosti. Takýto snímač odoláva vlažnej vode niekoľko dní, ale ľahko ho odstráni horúca sprcha. Navyše by sa dal aj recyklovať, pretože odstránením sa zariadenie nepoškodí. Tím plánuje technológiu upraviť tak, aby bola podľa potreby zameraná na konkrétne aplikácie. Sieť takýchto senzorov umiestnená na tele by mohla napríklad sledovať symptómy spojené s chorobou COVID-19.

Zdroj: eurekalert.org.

Redakcia

Všetky autorove články

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať