Бебе на одељењу неонаталне интензивне неге (НИЦУ) малене су, ломљиве и прекривене жицама. Жице за надгледање откуцаја срца, жице за надгледање крвног притиска, жице за надгледање температуре, жице за надгледање оксигенације крви. Бебама је тешко махати малим рукама, а родитељима је још теже да их додирну, а камоли да их покупе.
Сличан садржај
- Да ли ће ова вештачка женка једног дана побољшати негу животиња?
Сада, захваљујући напретку у науци о материјалима, те жице могу с временом нестати. Истраживачи са Северозападног Универзитета развили су невероватно танке, растезљиве електронске закрпе за надгледање широког спектра виталних знакова и телесних покрета.
Ови фластери "имају снажан потенцијал да здравствену заштиту и рехабилитацију људи учине много ефикаснијом и ефикаснијом", каже Јохн Рогерс, научници који су водили истраживање.
Фластери, који су сада на људским испитивањима, више или мање личе на привремене тетоваже. Они су створени стављањем ситних полуводичких чипова на растезљиву подлогу. Подлога је усађена валовитим узорцима металних филамената, који омогућавају ношење електричних сигнала. Читава ствар користи сићушне антене за бежични пренос информација, тако да их није потребно прикључити на било какве жице или цеви. Рогерс назива закрпе „епидермалном електроником“.
Корист од беба у НИЦУ-у је очигледна - у раним испитивањима је једна беба која је непрестано повлачила жице традиционалних сензора била потпуно неоптерећена од стране епидермалне електронике. Али то нису само бебе НИЦУ-а које не могу да стекну. Роџерс и његов тим такође испробавају епидермалну електронику у неколико различитих области. Једна област је рехабилитациона медицина. Почев од јуна, Роџерсов тим ће покренути покус над пацијентима са Паркинсоновом болешћу, који су често онеспособљени ненамерним дрхтањем. Испитивање ће укључивати постављање фластера на разна места по целој телесу субјекта и њихово коришћење за мерење мишићне активности и карактеристика покрета.
"Циљ је развити довољно прецизне аналитике које би нам могле омогућити да утврдимо заиста рани почетак подрхтавања, карактерисати развој болести, а такође и да утврдимо ефикасност лекова", каже Рогерс.
Проматрајући неуромишићну активност пацијената, истраживачи су могли чак и схватити, на основу минутног повећања дрхтавице, да ли су пацијенти прескочили лијекове.
Иста технологија могла би бити корисна и пацијентима с можданим ударом, што би омогућило љекарима да прате њихов напредак док су код куће подвргнути рехабилитацији.
Рогерс и његов тим такође искушавају епидермалну електронику с разним професионалним спортским тимовима (Рогерс није слободан да каже који од њих, али укључују фудбалске, бејзбол и кошаркашке тимове). Технологија би могла да прати напредак у тренингу, омогућавајући тренерима да примете, на пример, да ли бацач користи исправан облик. Такође би могао да надгледа ситне промене у кретању које сигнализирају умор на терену, остављајући тренере да виде када је играч превише уморан да би могао да игра оптимално, много пре него што је то очигледно било коме другом.
„Идеја је да се дизајнирају ови уређаји на начин који можете да надгледате откуцаје срца, механику куцања, механику пуштања слободних бацања [и још више], “ каже Рогерс.
Роџерс годинама ради на флексибилној технологији електронике. 2011. године, објавио је чланак у Сциенце- у у којем је детаљно описао прототип његових мрља на кожи, које је касније побољшао како би их учинио трајнијима. Године 2015. његова лабораторија изашла је са верзијом фластера којима се може мерити проток крви, док су прошле године направили фластер за анализу зноја на биохемијске маркере. У коментару Рогерсовог рада у науци, инжењер Зхенкианг Ма написао је да епидермална електроника потенцијално може решити многе тренутне проблеме са надгледањем здравља и "омогућити надзор да буде једноставније, поузданије и непрекидно". Написао је и да "друге врсте електронских кожа са апликацијама које превазилазе физиологију, попут жетве телесне топлоте и носивих радија, такође могу указивати на занимљива упутства за будући рад".
Док се Рогерс сматра оцем епидермалне електронике, бројни истраживачи раде на унапређењу технологије на бројне начине. Неки верују да ће се флексибилна електроника једног дана користити за апликације изван коже, као што су срчани пејсмејери, и чак може постати свеприсутна као стални здравствени монитори, непрестано проверавајући ствари попут нивоа кисеоника у крви и шећера у крви. Истраживачи од Станфорда до МИТ-а до универзитета у Јапану и Шведској раде на различитим аспектима флексибилне електронике, укључујући чинећи технологију мањом и трајнијом.
Козметичка компанија Лароцхе-Посаи креирала је фластер у облику срца за праћење излагања УВ зрачењу; тренутно постоји листа чекања за уређај. За разлику од Рогерсове епидермалне електронике, која бежично преноси податке, УВ фластер делује променом боје; одговарајућа апликација за паметне телефоне чита промене боје и говори вам да ли сте предуго били на сунцу.
Након 10 година рада на стварању епидермалне електронике, преостали изазови су мање везани за инжењеринг него за оптимизацију и сигурност, каже Рогерс. Будући да уређаји преносе бежично, шифрирање података ће представљати проблем. Роџерс се такође нада да ће уређаје даље развити, што ће им потенцијално омогућити да узоркују биофлуиде попут зноја и хемијску анализу биомаркера који указују на здравље или болест. (Роџерс је већ обавио посао у овој области) Тим такође разматра уређаје за развој који испоручују течност кроз кожу, што би могао бити неупадљив начин давања лекова.
"Прилично смо оптимистични у вези с тим", каже Рогерс. „Много ствари можемо данас учинити, а у будућности постоји много потенцијала за додатне ствари.“
