A Pennsylvania Állami Egyetem kutatói olyan új, elektromosan vezető festéket fejlesztettek ki, amely közvetlenül a bőrre vihető fel és száradás után elektródává alakul, amely különféle élettani jelek mérésére alkalmas. Eeredményeiket a Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) című folyóiratban publikálták.

Több mint egy évtizede léteznek úgynevezett epidermális elektronikák, vagyis a bőrre ideiglenes tetoválásként felvihető érzékelők (e-tetoválások), amelyek ultravékonyak és rugalmasak. Ragasztóanyag használata nélkül tapadnak a bőrhöz és polimerekbe ágyazott áramköri elemek segítségével képesek elektromos jelek mérésére. Az e-tetkók azonban nehezen használhatók például hajlatoknál vagy szőrrel borított bőrfelületeken. Ráadásul szinte minden egyes felhasználó számára egyedi elektróda-elrendezést kell kialakítani, mivel a biológiai jelek eltérő testfelületeken jelennek meg – részletezi a fejlesztésről beszámoló Ars Technica.

A kutatók rendre új megoldásokkal kísérleteznek, két éve egy kutatócsoport olyan speciális, polimeralapú vezető tintát fejlesztett ki, amelyet a fejbőrre lehet nyomtatni, és képes az agyhullámok mérésére. A Pennsylvania Állami Egyetem mérnöke, Larry Cheng, az említett tanulmány társszerzője, több mint tíz éve dolgozik biomonitorozásra szolgáló elektródák fejlesztésén, többek között EEG- (agytevékenység), EKG- (szívműködés) és EMG-vizsgálatokhoz (izomösszehúzódások mérése). Cheng és munkatársai saját vezető festéket fejlesztettek ki. Többféle polimert és savas adalékanyagot kevertek össze egy vízbázisú etanol–polivinil-alkohol oldatban. „Maga a festék szinte úgy viselkedik, mint az arcfesték” – mondta Cheng. „Ételfesték hozzáadásával bármilyen színűre pigmentálható, tetszőleges mintákat lehet vele festeni, így a viselhető érzékelő teljes mértékben a felhasználó ízléséhez igazodhat.”

A festék pontosan kitölti a bőr egyenetlenségeit, a megszáradt elektróda szoros kapcsolatba kerül a bőrrel, ami lényegesen jobb jelminőséget eredményez. Önkénteseken már tesztelték a festett érzékelőket, nyomon követve a szívműködést futás és súlyemelés közben, izomtevékenység alapján kézmozdulatokat ismertek fel egy robotprotézis vezérléséhez, valamint EEG segítségével mérték az agyi aktivitást.

Bár az érzékelők nem okoznak képalkotási zavarokat az MRI-vizsgálatok során, a szerzők szerint még átfogó biztonsági vizsgálatokra van szükség. Különösen fontos kérdés az MRI során fellépő rádiófrekvenciás (RF) sugárzás által okozott felmelegedés, mivel az érzékelők erősen tapadnak a bőrhöz. Emellett a kutatók azt is szeretnék megvizsgálni, hogy a technológia alkalmassá tehető-e a növények egészségi állapotának monitorozására, mivel a festett érzékelők rendkívül jól alkalmazkodnak a bonyolult alakú felületekhez is.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten:

Forrás