سنسورهای ضدآب کم هزینه، امکانات جدیدی برای نظارت بر سلامت
به گزارش سیناپرس همدان، تیمی از محققان Penn State-led به معنای واقعی کلمه مداد را روی کاغذ قرار داده اند تا یک حسگر قابل دسترس، مقرون به صرفه، ضد آب و پوشیدنی برای نظارت بر سیگنال های حیاتی متعدد ایجاد کنند. این تیم جزئیات حسگر pencil-on-paper را در مجله Chemical Engineering منتشر کرد.
این تیم قبلاً یک حسگر pencil-on-paper طراحی کرده بودند که می‌توان از آن در پوشک‌های هوشمند برای تشخیص رطوبت استفاده کرد. با این حال، آن حسگر آبگریز نبود، بنابراین در حالی که در تشخیص رطوبت مفید بود، نمی‌توان از آن برای نظارت دقیق بر سایر متغیرهای سلامتی که رطوبت ممکن است با سنجش و نتایج تداخل کند، استفاده کرد.
Huanyu “Larry” Cheng، نویسنده همکار، جیمز ال هندرسون جونیور، استادیار علوم مهندسی و مکانیک در ایالت پن، گفت: در این مورد، ما به دنبال اندازه گیری مولکول های گاز، دما و سیگنال های فیزیولوژیکی الکتریکی هستیم. اگر تداخلی از رطوبت یا رطوبت سریع دریافت کنیم، سیگنال و استحکام مکانیکی به خطر می‌افتد. به همین دلیل است که ما یک پوشش فوق‌آبگریز طراحی کردیم که حسگر را عملا ضد آب می‌کند.
محققان از یک پوشش آبگریز سیلیس استفاده کردند که برای سنسورهای دیگر استفاده شده بود، اما هرگز برای سنسورهای pencil-on-paper استفاده نشد. این حسگرها همچنین به گونه ای طراحی شده بودند که قابلیت کشش داشته باشند و پوشیدن آن بر روی پوست امکان پذیر باشد.
نویسنده همکار، لی یانگ، که قبلاً محقق مدعو در دپارتمان علوم مهندسی و مکانیک ایالت پن و اکنون از دانشکده علوم بهداشتی و مهندسی زیست پزشکی در دانشگاه فناوری هبی، تیانجین، چین است، گفت: با این سنسور، به تجهیزات حجیم نیاز ندارید. ما از روش‌های تولید کم‌هزینه برای دسترسی به آن‌ها استفاده می‌کنیم. حسگر از مواد گرافیتی که از یک مداد لایه‌برداری شده، ساخته شده است. بنابراین، مغز مداد واقعاً ماده اصلی تشکیل دهنده حسگر است زیرا یک ماده رسانا است.
این حسگرها علاوه بر ثبت مولکول‌های گاز و دمای پوست، می‌توانند عملکرد فیزیولوژیکی الکتریکی را برای نظارت بر حرکت عضلانی، فعالیت قلبی عروقی و سیگنال‌های مغزی ضبط کنند. محققان گفتند که این دستگاه نه تنها برای حس کردن، بلکه برای تحریک نیز پتانسیل دارد، برای مثال، این حسگر می‌تواند با ارسال جریانی به پوست، درمان حرارتی را انجام دهد.
چنگ گفت که مقرون به صرفه بودن، در دسترس بودن و تطبیق پذیری سنسور، از نظر دامنه علائم حیاتی که می تواند اندازه گیری کند، ممکن است آن را برای کاربردهای بهداشت عمومی به جای اهداف بهداشتی فردی مفید کند.
چنگ گفت: به طور کلی، ما به سلامت جمعیت علاقه مندیم. بنابراین، با این فرآیند و تولید کم هزینه و دسترسی به حسگر، ما امیدواریم بتوانیم این را به جمعیت بسیار زیادی ارائه دهیم و سپس اطلاعاتی را در مورد تنوع بین افراد جمع آوری کنیم تا بتوانیم یک خط پایه را با توجه به جمعیت بیمار در مکان های جغرافیایی مختلف یا در جمعیت های مختلف ایجاد کنیم.
منبع: Chemical Engineering Journal
مترجم: سید سپهر ارومیهء
