Massachusetts Institute of Technology (MIT) ima razvijen elektronički skin ili e-skin koji se lako može skinuti s kože poput zavoja. E-skin je napravljen od poluvodičkog filma koji savršeno pristaje na kožu i služi za mjerenje otkucaja srca, razine glukoze i kortizola u krvi te količine soli u znoju. Njegova komunikacija s kožom odvija se bežično jer nije opremljen čipovima, žicama ili baterijama.
Većina nosiva tehnologija, kao što znamo, opremljen je baterijama, žicama, senzorima i čipovima. Uzmimo, na primjer, pametnu odjeću koju je razvio Sveučilište Purdue koji prate vitalne funkcije tijela. Njihova pametna odjeća može se prati i s kožom komunicira bežično putem WiFi-a ili radio valova. To se događa zato što su vodljiva zavojnica i nano-strujni krugovi ugrađeni u tekstilnu tkaninu.
Međutim, slučaj MIT-ove e-skine malo je drugačiji. Uređaj, za početak, nije napravljen od e-tekstil. I također nema nikakve vodljive zavojnice ugrađene u njegovu strukturu. Način na koji komunicira s kožom je kroz materijale koji se koriste za njegovu izradu.
Materijali koji se koriste za izradu e-kože
Elektronička oplata izrađena je od galij nitrida, rastezljivog materijala koji podržava piezoelektrična svojstva. Piezoelektrično svojstvo materijala definirano je kao pretvorba mehaničkog unosa ili mehaničkog naprezanja kao što je istezanje u električnu energiju ili signale. Istraživači su otkrili da rastezanje materijala galij nitrida stvara električne signale.
U njihovoj studiji objavljenoj u Znanost, Yeongin Kim i sur. otkrili su da galijev nitrid, kada je spojen sa zlatom, stvara električne signale s vibracijama uzrokovanim svakim otkucajem srca i proizvedenim znojem. Zlatni sloj koji se ovdje koristi pojačao je ulazne i izlazne signale.
Inženjeri proizvode bežičnu elektroničku "kožu" bez čipova: uređaj osjeća i bežično odašilje signale koji se odnose na puls, znoj i izloženost ultraljubičastom zračenju, bez glomaznih čipova ili baterija. https://t.co/eOqFoPP6pP pic.twitter.com/he1vII0ga4
- Massachusetts Institute of Technology (MIT) (@MIT) Kolovoz 19, 2022
Slojevi na e-skinu
Piezoelektrična membrana galij nitrida korištena u studiji bila je 100 puta tanja od ljudske kose. To znači da su membrane osjetljive na površinsku akustiku kože, kao što je lub-dub srca. Kada se galijev nitrid spoji s tankom membranom koja osjeti ione, može mjeriti količinu soli u znoju.
Autori su također sugerirali da promjena slojeva na galijevom nitridu mijenja ono što mjeri. Ko-autor Jun Min Suh objasnio je da "ako promijenite senzornu membranu, možete detektirati bilo koji ciljni biomarker, kao što je glukoza ili kortizol povezan s razinama stresa".
Rezultati studije također sugeriraju da se e-koža koja se temelji na površinskim akustičnim valovima može koristiti dugoročno i da je vrlo osjetljiva na mehaničko naprezanje, UV svjetlo i ione u znoju. Ova metoda je jeftina i može se povezati s uređajima za praćenje zdravlja.
Autor fotografije: Korištene slike vlasništvo su MIT-a i dostavljene su za korištenje medijima.
Izvori: Jennifer Chu (MIT vijesti) / Znanost
