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« La peau électronique » à l'épreuve des sueurs neuve surveille sûrement la santé individuelle même pendant la transpiration

Les techniciens ont développé un type « de peau électronique » se composant d'une correction collante à l'épreuve des sueurs et détecteur-encastrée qui surveille la santé d'une personne sans fonctionner mal ou enlever loin, même lorsqu'un porteur transpire.

Peau électronique

Peau électronique. Crédit d'image : Accueil de Jeehwan Kim, Hanwool Yeon, et autres

Améliorant « la peau électronique » en combinant la sueur-wicking et le modèle japonais d'art de papier-coupe

L'avancée technologique a fourni de nombreux types de dispositifs relatifs à la santé des montres-bracelet détectant le battement du coeur et les applications mobiles suivant les cycles hormonaux aux détecteurs portables « de peau électronique ».

Ce dernier se compose des corrections électroniques des détecteurs mis sur la peau humaine et a été employé pour améliorer la force, la chaleur, et la résistance du tissu ainsi que pour surveiller les états de santé des personnes. Des modèles récents « de la peau électronique » ont été contestés et efficacité limitée montrée quand la sueur de personnes, qui nuit les détecteurs.

Cependant, les techniciens de MIT et les chercheurs en Corée du Sud ont maintenant adapté « la peau électronique » utilisant les conduits de sueur artificiels, assimilés aux pores dans la peau humaine, que le chercheur a étirée par les couches ultra-minces du détecteur électronique.

Les pores percent la correction dans une configuration comme kirigami, assimilée à celle de l'art japonais de papier-coupe, et s'assurent que la sueur peut s'échapper par la correction, évitant l'irritation cutanée et les dégâts aux détecteurs encastrés. Les détecteurs peuvent surveillent maintenant la santé d'une personne au-dessus de grâce de longues périodes à la souplesse du modèle de kirigami appareillé avec la capacité du matériau de supporter la sueur.

Le modèle neuf était aujourd'hui publié dans des avances de la Science et est une opération principale vers les peaux sèches durables.

Avec ce timbre transdermique conforme et respirable, il n'y en aura pas accumulation suée, information incorrecte, ou détachement de la peau. Nous pouvons fournir les détecteurs portables qui peuvent faire la surveillance à long terme continuelle. » Jeehwan Kim, professeur agrégé de l'industrie mécanique, MIT

Surmontant le défi en sueur limitant la peau électronique conçoit

Les chercheurs ont récent gagné l'attention de la compagnie Amorepacic de cosmétiques, qui était intéressée à élaborer la bande portable mince surveille continuement le changement de la peau. La compagnie a frappé vers le haut d'une collaboration avec Kim pour façonner les films semi-conducteurs flexibles du groupe dans quelque chose qui pourrait être usée au-dessus des longues périodes de temps.

Pour surmonter la limitation de la transpiration, l'équipe de recherche a divergé des matériaux basés sur polymère non-respirables typiques et a gagné l'inspiration d'étudier des pores de sueur d'être humain.

Ils ont constaté que le diamètre du pore humain moyen mesure environ 100 microns et que des pores sont fait au hasard distribués dans toute la peau. L'équipe a alors fait fonctionner des simulations pour voir comment elles pourraient recouvrir et arranger les pores artificiels pour éviter de bloquer les pores réels dans la peau humaine.

Les chercheurs ont alors trouvé qu'ils pourraient augmenter la force et la souplesse de la configuration de trou artificielle de pore en coupant les glissières minces entre chaque trou, produisant une configuration de répéter des haltères. Cette configuration a produit un effet étirable et comme kirigami une fois repérée dans un matériau, qui pourrait alors être fabriqué dans une peau électronique des couches fonctionnelles multiples.

Les couches elles-mêmes sont effectuées d'un choix semi-conducteur-modelé ultra-mince de détecteurs pour surveiller une gamme des facteurs. Le modèle a été alors vérifié en la collant au poignet et au front d'un volontaire qui ont utilisé la bande continuement au-dessus d'une semaine. Tout au long de cette période, l'e-peau neuve a sûrement mesuré la sa température, niveaux d'hydratation, exposition aux UV, et pouls, même pendant des activités sueur-induisantes, telles que l'utilisation sur un tapis roulant pendant 30 mn et absorber un repas épicé.

Tout au long de la semaine entière, les résultats ont montré des résultats exacts et la surveillance sans échec fonctionnel des dégâts ou de détecteur en dépit des hauts niveaux de transpiration.

Comprenant et étendant l'application et l'efficacité de la peau sèche

La combinaison de la sueur-wicking et de la souplesse améliorée n'était pas possible dans des modèles précédents de « e-peau », et la constitution des éléments neufs améliorera maintenant l'exactitude, la résistance, et l'efficacité, des modèles secs de peau.

D'une manière primordiale, la souplesse améliorée de l'e-peau developpée récemment fournie par le modèle de kirigami aide également la correction pour être conforme à la peau humaine pendant qu'elle s'étend et courbe. C'est un développement principal vers mettre en application les dispositifs de poursuite secs sur le corps humain qui peut suivre les organes vitaux quotidiens ou l'étape progressive du cancer de la peau et d'autres conditions.

Les co-auteurs de Kim incluent l'auteur important et le postdoc Hanwool Yeon de MIT, conclut : « Puisque l'e-peau est très molle, elle peut être matériel endommagée, » ajoutant cela, « nous visons à améliorer la résilience de la peau électronique. »

La construction sur des modèles précédents et ajouter les caractéristiques neuf inspirées seront principales à développer une peau électronique portable, flexible, et résiliente qui surmonte la barrière de sueur. Ceci présentera beaucoup de moyens de la recherche médicale d'étudier les changements relatifs à la santé des patients ainsi que d'autres disciplines telles que la science de sports pour suivre les mouvements matériels, modifications cardiovasculaires, ou le claquage musculaire, pendant l'exercice tendu.

James Ducker

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James Ducker

James completed his bachelor in Science studying Zoology at the University of Manchester, with his undergraduate work culminating in the study of the physiological impacts of ocean warming and hypoxia on catsharks. He then pursued a Masters in Research (MRes) in Marine Biology at the University of Plymouth focusing on the urbanization of coastlines and its consequences for biodiversity.  

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