Naukowcy potrafią drukować sensory na skórze

Międzynarodowy zespół naukowców opracował sposób drukowania obwodów elektronicznych bezpośrednio na skórze. Nowy proces umożliwi tworzenie wygodnych sensorów noszonych.

Na całym świecie pracuje się nad noszonymi sensorami, które w przyszłości umożliwiłyby wygodne monitorowanie funkcji życiowych naszego organizmu. Przełom na tym polu udało się osiągnąć międzynarodowemu zespołowi badaczy, zrzeszającego naukowców m.in. z USA oraz Chin.

Opracowali bowiem metodę drukowania metalowych noszonych sensorów bezpośrednio na skórze, bez użycia ciepła. Zespół stworzył prostą i uniwersalną technikę wytwarzania, wykorzystującą nowatorską warstwę wspomagającą spiekanie.

Jest to rozwinięcie poprzedniego pomysłu zespołu, jakim były elastyczne drukowane obwody, które można używać jako noszone sensory. Dotychczas bezpośredni ich nadruk na ciele był niemożliwy, ze względu na proces łączenia metalowych elementów czujnika zwanych spiekaniem. Proces wymaga bowiem temperatury 300 stopni Celsjusza, by związać nanocząsteczki srebra znajdujące się w czujniku.

Skóra oczywiście nie wytrzymuje tak wysokich temperatur. Naukowcy dodali więc do mieszanki nanocząsteczkę, umożliwiającą spiekanie cząstek srebra w temperaturze około 100 stopni. Była więc wystarczająco niska, aby umożliwić drukowanie obwodów na papierze i tkaninie, ale wciąż zbyt wysoka dla skóry.

Gdy jednak zmieniono formułę warstwy pomocniczej oraz materiał do drukowania, umożliwiło to spiekanie cząsteczek już w temperaturze pokojowej. Warstwa składa się z pasty z polialkoholu winylowego, głównego składnika zdzieralnych masek na twarz oraz węglanu wapnia znajdującego się w skorupkach jajek.

Redukuje ona chropowatość powierzchni i dzięki temu możliwe jest zginanie cienkiej warstwy czujników przy zachowaniu właściwości elektromechanicznych. Powstałe w ten sposób czujniki mogą w sposób ciągły rejestrować temperaturę, wilgotność, poziom tlenu we krwi i sygnały pracy serca. Czujniki można również łączyć w sieć z możliwością transmisji bezprzewodowej.

Drukowane sensory są przy tym bardzo łatwe do usunięcia, gdyż wystarczy do tego jedynie ciepła woda.

Źródło