Пригодная электроника, которая контролирует сердечный ритм и другие жизненные медицинские сигналы, сделала прогресс в последние годы с устройствами следующего поколения, использующими легкие, очень упругие материалы приложенный непосредственно на кожу для более чувствительных, точных измерений. Однако, хотя ультратонкие пленки и клеенки, используемые в этих устройствах, придерживаются и соответствуют хорошо коже, их отсутствие пригодности для дыхания считают небезопасным для долгосрочного использования: дерматологические тесты показывают, что прекрасные, поддающиеся растягиванию материалы предотвращают потение и блокируют поток воздуха вокруг кожи, вызывая раздражение и воспламенение, которое в конечном счете могло привести к длительности физиологических и психологических эффектов.
«Мы узнали, что устройства, которые можно носить в течение недели или дольше для непрерывного контроля, были необходимы для практического применения в медицинском и спортивном применении», говорит профессор Тэкэо Сомея в Аспирантуре Токийского университета Разработки, исследовательская группа которой ранее развивала участок на коже, который измерил кислород в крови.В текущем исследовании группа разработала электрод, построенный из наноразмерных петель, содержащих водорастворимый полимер, поливиниловый (ПВА) алкоголь, и золотой слой – материалы, которые рассматривают безопасными и биологически совместимыми с телом. Устройство может быть применено, распылив крошечное количество воды, которая растворяет ПВА нановолокна и позволяет ему придерживаться легко кожи – оно соответствовало беспрепятственно криволинейным поверхностям человеческой кожи, таким как поры пота и горные хребты образца отпечатка пальца указательного пальца.
Исследователи затем провели тест участка кожи на 20 предметах и не обнаружили воспламенения на коже участников после того, как они носили устройство в течение недели. Группа также оценила проходимость, с водяным паром, проводника нанопетли – наряду с теми из других оснований как ультратонкая полимерная пленка и тонкая клеенка – и нашла, что ее пористая структура петли показала максимальную газовую проходимость по сравнению с тем из других материалов.Кроме того, ученые доказали механическую длительность устройства посредством повторного изгиба и протяжения, превысив 10,000 раз, проводника, приложенного на указательном пальце; они также установили его надежность как электрод для electromyogram записей, когда его чтения электрической деятельности мышц были сопоставимы с полученными через обычные электроды геля.«Станет возможно контролировать основные показатели жизнедеятельности пациентов, не вызывая напряжения или дискомфорта», говорит Сомея о будущих последствиях исследования команды.
В дополнение к уходу и медицинскому применению, новое устройство обещает позволить непрерывный, точный контроль физиологических сигналов спортсменов и физического движения, не препятствуя их обучению или работе.