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A suor-prova nova “pele eletrônica” monitora confiantemente a saúde individual mesmo durante a perspiração

Os coordenadores desenvolveram um tipo “de pele eletrônica” que consiste em uma suor-prova, a correcção de programa pegajosa sensor-encaixada que monitora a saúde de uma pessoa sem funcionar mal ou descascar afastado, mesmo quando um portador está suando.

Pele eletrônica

Pele eletrônica. Crédito de imagem: Cortesia de Jeehwan Kim, Hanwool Yeon, e outros

Melhorando “a pele eletrônica” combinando o suor-wicking e o projecto japonês da arte da papel-estaca

O progresso tecnologico forneceu tipos numerosos de dispositivos saúde-relacionados dos relógios de pulso que detectam a pulsação do coração e as aplicações móveis que seguem ciclos hormonais “aos sensores wearable da pele eletrônica”.

O último consiste em correcções de programa eletrônicas dos sensores colocados na pele humana e foi usado para melhorar a força, o calor, e a durabilidade da tela assim como para monitorar as normas sanitárias dos indivíduos. Os projectos recentes “da pele eletrônica” forem desafiados e eficácia limitada mostrada quando o suor dos indivíduos, que interfere com os sensores.

Contudo, os coordenadores do MIT e os pesquisadores em Coreia do Sul têm adaptado agora “a pele eletrônica” que usa os canais de suor artificiais, similares aos poros na pele humana, que o pesquisador esticou com as camadas ultrathin do sensor eletrônico.

Os poros perfuram a correcção de programa na kirigami-como o teste padrão, similar àquele da arte japonesa da papel-estaca, e asseguram-se de que o suor possa escapar através da correcção de programa, impedindo a irritação de pele e o dano aos sensores encaixados. Os sensores podem monitoram agora a saúde de uma pessoa sobre agradecimentos dos longos período à flexibilidade do projecto do kirigami emparelhado com a capacidade do material para suportar o suor.

O projecto novo foi publicado hoje em avanços da ciência e é uma etapa chave para as peles espertas duradouros.

Com esta correcção de programa conforme, respirável da pele, não haverá algum acumulação suada, informação errada, ou destacamento da pele. Nós podemos fornecer os sensores wearable que podem fazer a monitoração a longo prazo constante.” Jeehwan Kim, professor adjunto da engenharia mecânica, MIT

Superando o desafio suado que limita a pele eletrônica projecta

Os pesquisadores ganharam recentemente a atenção da empresa Amorepacic dos cosméticos, que estava interessada em desenvolver a fita wearable fina monitora continuamente mudanças de pele. A empresa golpeou acima de uma colaboração com Kim para formar os filmes semiconducting flexíveis do grupo em algo que poderia ser vestido durante longos período do tempo.

Para superar a limitação da transpiração, a equipa de investigação divergiu dos materiais polímero-baseados não-respiráveis típicos e ganhou a inspiração de estudar os poros do suor do ser humano.

Encontraram que o diâmetro do poro humano médio mede aproximadamente 100 mícrons e que os poros estão distribuídos aleatòria durante todo a pele. A equipe executou então simulações para ver como puderam overlay e arranjar os poros artificiais para evitar obstruir os poros reais na pele humana.

Os pesquisadores encontraram então que poderiam aumentar a força e a flexibilidade do teste padrão de furo artificial do poro cortando os canais finos entre cada furo, criando um teste padrão de repetir pesos. Este teste padrão criou um stretchable, kirigami-como o efeito quando gravado em um material, que poderia então ser fabricado em uma pele eletrônica das camadas funcionais múltiplas.

As camadas elas mesmas são feitas de uma disposição semicondutor-modelada ultrathin de sensores para monitorar uma escala dos factores. O projecto foi testado então colando a ao pulso e à testa de um voluntário que vestiram a fita continuamente sobre uma semana. Ao longo deste período, a e-pele nova mediu confiantemente seus temperatura, níveis da hidratação, exposição UV, e pulso, mesmo durante actividades deindução, tais como ser executado em uma escada rolante por 30 minutos e o consumo de uma refeição picante.

Ao longo da semana inteira, os resultados mostraram resultados e a monitoração exactos sem falha funcional de dano ou do sensor apesar dos níveis elevados de perspiração.

Compreendendo e estendendo a aplicação e a eficácia da pele esperta

A combinação de suor-wicking e de flexibilidade melhorada não era possível em projectos precedentes da “e-pele”, e a incorporação de elementos novos melhorará agora a precisão, a durabilidade, e a eficácia, de projectos espertos da pele.

Importante, a flexibilidade melhorada da e-pele recentemente desenvolvido fornecida pelo projecto do kirigami igualmente ajuda a correcção de programa a conformar-se à pele humana enquanto estica e se dobra. Esta é uma revelação chave para a aplicação de perseguidores espertos no corpo humano que pode seguir o vitals diário ou a progressão do cancro de pele e das outras circunstâncias.

Os co-autores de Kim incluem o autor principal e o postdoc Hanwool Yeon do MIT, conclui: “Porque a e-pele é muito macia, pode fisicamente ser danificada,” adicionando isso, “nós apontamos melhorar a superação da pele eletrônica.”

A construção em projectos precedentes e a adição de características recentemente inspiradas serão chaves a desenvolver uma pele eletrônica wearable, flexível, e resiliente que supere o obstáculo do suor. Isto fornecerá muitas oportunidades para que a investigação médica estude mudanças saúde-relacionadas nos pacientes assim como outras disciplinas tais como a ciência dos esportes para seguir movimentos físicos, mudanças cardiovasculares, ou tensão do músculo, durante o exercício árduo.

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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