Миллионы спортсменов и больных артритом используют одноразовые обезболивающие согревающие пластыри, поскольку они успокаивают боль в суставах и мышцах. Главный недостаток таких патчей заключается в том, что они не могут быть использованы повторно, а значит при продолжительных болях пациент тратит круглую сумму на облегчение своего состояния.
Новая разработка исследователей из Университета короля Абдаллыв Саудовской Аравии гибкий – со встроенной электроникой, который способен облегчить боль через плавный нагрев. Пользователи смогут управлять точной температурой "второй кожи" с помощью приложения на смартфоне по беспроводной связи.
Умный пластырь сконструирован из растяжимых гибких медных пружин, которые подводят энергию к серии небольших взаимосвязанных подушечек. Инженеры во главе с Мухаммадом Мустафой Хусейном (Muhammad Mustafa Hussain) надеются, что их умный электронный пластырь в конечном счёте сможет заменить 4,2 миллиарда привычных химических пластырей, которые продаются ежегодно в качестве обезболивающих. Однако для начала они собираются разработать более гибкие электронные компоненты и ёмкую батарею, поскольку в настоящий момент составляющие прототипа далеки от совершенства.
Исследователи использовали электрохимический процесс для нанесения очень тонкого слоя меди на слой кремния, который был выращен при высоких температурах. Медь (этот металл использовался из-за его популярности в носимой электронике, а также из-за небольшой стоимости) была заложена в сеть – гибкий металл позволяет патчу растягиваться (такая способность необходима любому носимому пластырю). Затем инженеры использовали методику реактивного ионного травления, при которой кремний выпускает оксиды, которые, в свою очередь, передаются на полимерную основу. В результате получается пластырь, который способен растягиваться на 800% и к тому же устойчив к окислению.
Пластырь также оснащён аккумулятором размером с монету и мощностью в 1,5 ватта на максимальной рабочей температуре (в настоящее время она способна всего на несколько часов непрерывной работы, так что исследователи рассчитывают найти ей альтернативу) и может поддерживать беспроводную связь со смартфоном или другим устройством. Пользователь может задавать желаемую температуру, продолжительность воздействия и другие параметры.
Команда исследователей сообщила, что уже сконструированы несколько опытных образцов, а их прочность и эффективность в вопросе облегчения боли были проверены на машинах и людях. Инженеры сообщили о хороших результатах, однако прежде, чем пластырь будет выпущен в коммерческое производство, его планируют усовершенствовать.
Мустафа Хусейн отмечает, что, исходя из себестоимости пластыря, потребителям он обойдётся по цене всего в $4 (около 300 рублей).
Научная статья была опубликована в издании Advanced Healthcare Materials.
