Исследователи, работающие в университете штата Пенсильвания, разработали технологию, которая может радикально изменить ситуацию с носимыми биометрическими датчиками. Новые датчики могут обеспечить гораздо более точные измерения и являются более удобными для пользователей. Секрет в том, что они формируются методом печати непосредственно на коже человека. Ранее проблема была в том, что проводящие материалы, используемые для печати, нуждаются в запекании, то есть воздействии высокой температуры. Речь идет о температуре более 300 °С, которую кожа не выдержит.
В разработке пенсильванских ученых эта проблема решена добавлением вспомогательного слоя, который способствует спеканию при более низкой температуре. Кроме того, в смесь, содержащую частицы серебра, были добавлены наночастицы. Это позволило снизить температуру до 100 °С.
Конечно, это все еще высокая температура для кожи, поэтому ученые пошли дальше. Изменив формулу вспомогательного слоя и печатный материал, они добились спекания при комнатной температуре.
Слой для спекания при комнатной температуре включает поливиниловый спирт — основной ингредиент отслаивающихся масок для лица — и карбонат кальция, который содержится в яичной скорлупе. Этот слой уменьшает шероховатость печатной поверхности и позволяет создавать ультратонкий слой металлических дорожек, которые могут сгибаться и складываться, сохраняя при этом электромеханические свойства. Когда датчик напечатан, исследователи используют фен в режиме вентилятора, подающий воздух комнатной температуры, чтобы удалить воду, которая используется в качестве растворителя в чернилах.
По словам руководителя проекта, датчики способны точно и непрерывно регистрировать температуру, влажность, уровень кислорода в крови и сигналы сердечной деятельности. Исследователи также связали датчики на теле в сеть с возможностью беспроводной передачи, чтобы отслеживать всю совокупность данных.
Немаловажно, что весь процесс также является экологически чистым. Датчик не смывается прохладной водой и держится на теле в течение нескольких дней. Его легко можно смыть горячей водой. Кожа при этом не повреждается.
Отчет об исследования опубликован в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
