«Пластырь» из жидких кристаллов сможет следить за работой сердца
Ученые из университета Иллинойса в Урбане-Шампэйн и Северо-Западного университета в Эванстоне создали гибкий мини-прибор, состоящий из термочувствительных жидких кристаллов, который как пластырь прикрепляется к коже и фиксирует нарушения сердечного ритма и измеряет влажность кожи. Как только какой-то из показателей выходит за границы нормы, окраска прибора изменяется.
Площадь этого ультратонкого мини-устройства составляет всего пять см2, он приклеивается прямо на кожу и его можно носить на протяжении 24 часов семь дней в неделю. «Прибор практически неощутим на коже, он ультратонкий, и его использование очень комфортно для человека», - говорит один из ведущих авторов исследования Юнган Хуан (Yonggang Huang) из Университета Иллинойса в Урбане-Шампэйн.
«Это устройство очень удобно и практично: когда кожа растягивается или сжимается, прибор растягивается и изгибается точно так же», - добавляет соавтор работы доктор Ихуэй Чжан (Yihui Zhang) из Северо-Западного университета.
Прибор состоит из 3600 жидких кристаллов, размеры каждого из которых не превышают 0,5 мм2. Эти кристаллы располагаются на тонком, эластичном материале.
Технология, которая лежит в основе действия этого прибора, измеряет температуру на поверхности кожи, что говорит о скорости кровяного потока. А это может свидетельствовать о состоянии сердечно-сосудистой системы.
Также прибор измеряет и влажность кожи.
«Это первый пример создания эпидермального фотонного сенсора. Эта технология значительно расширяет возможности приборов, которые точно так же прикрепляются к коже, но при этом состоят только из электроники», - говорит ведущий автор исследования профессор Джон Роджерс (John A. Rogers) из Северо-Западного университета в Эванстоне.
Статья с описанием нового прибора опубликована в последнем номере журнала Nature Communications.
Творческий союз теоретика Юнгана Хуана и Джона Роджерса (John Rogers) существует уже несколько лет. Сотрудничество это очень плодотворное: в создании деформируемых электросхем и устройств на их основе группа занимает лидирующие позиции в мире. Об этом свидетельствует и множество публикаций в самых авторитетных журналах.
В 2011 году ученым удалось впервые создать уникальный прибор – так называемую «электронную кожу» или электронный пластырь. Пластырь, напичканный электроникой, прикрепляется к коже и позволяет следить за работой сердца, мозга и мышц. Привычные аккумуляторы и проводные системы ученые заменили солнечными элементами питания. Итог таких преобразований – прозрачная сверкающая наклейка, изгибающаяся в любом направлении.
В нынешней работе ученые пошли еще дальше и вместо привычной электроники использовали жидкие кристаллы.