Так называемые электронные татуировки инженеры разрабатывают на протяжении последних десяти лет. Тонкая плёнка наклеивается на кожу человека, совершенно не мешает своему носителю и всё время следит за состоянием его здоровья. При помощи таких устройств можно контролировать изменения температуры, кровяного давления и многих других показателей.
Некоторые "татуировки" даже способны порциями выдавать лекарства, но ни у одной из них ранее не было одного существенного преимущества — способности записывать информацию, что позволило бы комбинировать мониторинг и непосредственное лечение.
Создатели нового ультратонкого датчика, команда исследователей из Техасского университета в Остине, сообщает, что при помощи такой технологии в будущем станет проще помогать пациентам с заболеваниями, связанными с двигательными нарушениями, такими как болезнь Паркинсона или эпилепсия.
Конструкция устройства представляет собой несколько слоёв растягивающихся наноматериалов, датчиков, фиксирующих данные о температуре и движениях, RRAM для хранения данных, ряд микронагревательных элементов и хранилище лекарственных препаратов. Вся татуировка очень тонкая и имитирует эластичность человеческой кожи.
Команда использовала кремниевые наномембраны в датчиках движения, наночастицы золота в энергозависимой памяти и кремниевые наночастицы, заполненные лекарствами, в датчиках температуры, пишут авторы исследования в аннотации к статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology.
Датчики температуры, как отмечают учёные, необходимы для того, чтобы избежать внешних термических ожогов при введении лекарств по расписанию.
"Липкий пластырь, который следует наклеивать на кожу, имеет около 4 сантиметров в длину и 2 сантиметра в ширину. Толщина его составляет 0,003 миллиметра", — рассказывает соавтор нового исследования Наньшу Лу (Nanshu Lu).
Отметим, что разработка пока ещё находится на стадии прототипа и не может быть испытана непосредственно на пациентах-добровольцах. Дело в том, что хранение данных в устройстве возможно лишь при тех условиях, если татуировка подключена к источнику питания и передатчику данных, а ни того, ни другого инженеры ещё не создали в тех же компактных размерах, что и само устройство.
"На роль этих компонентов можно было бы взять коммерчески доступные литиево-ионные батареи и метки радиочастотной идентификации, но они слишком жёсткие для эластичного датчика, имитирующего слои человеческой кожи", — поясняет Лу.
Даже если представить, что все компоненты можно сделать мягкими и эластичными, инженерам предстоит решить ещё одну проблему. Данные, передаваемые по беспроводной сети, должны быть преобразованы в читаемый цифровой формат, и сигнал, возможно, потребует усиления.
Лу и её коллеги по-прежнему работают над прототипом, но дату выпуска полностью функциональной модели пока не называют.
Также по теме:
Электронные татуировки будут следить за активностью мозга
Учёные изобрели подкожный микрочип для постоянной диагностики здоровья
Инженеры представили растягивающийся в три раза аккумулятор
Биоинженеры создали подкожный датчик из нанотрубок
Кожный пигмент использовали для создания биоаккумулятора
