«Электронная кожа» из биоразлагаемых материалов с ультравысокой точностью отслеживает жизненные показатели человека

Большая часть современных исследований сенсоров на основе нанокомпозитов связана с неэкологичными материалами, что способствует образованию пластиковых отходов. Новое исследование, опубликованное 28 июня в Advanced Functional Materials, впервые показывает, что концепции молекулярной гастрономии можно объединить с биоразлагаемыми материалами для создания не только экологичных, но и потенциально более эффективных устройств.

Ученые использовали морские водоросли и соль — распространенные в ресторанной индустрии материалы — для создания графеновых капсул. Капсулы состоят из твердого гелевого слоя из водорослей и графена, окружающего жидкое графеновое «чернильное» ядро. Эта техника аналогична той, что используют рестораны со звездой Мишлен для подачи капсул с твердым слоем из водорослей и малинового джема, окружающим жидкую ягодную сердцевину.

Однако, в отличие от гастрономических капсул, графеновые капсулы очень чувствительны к давлению: при сжатии их электрические свойства резко меняются. Это позволяет использовать их в качестве высокоэффективных тензодатчиков и создавать «умные» носимые устройства типа «кожа на коже» для высокоточных измерений биомеханики и жизненных показаний в реальном времени.

Доктор Димитриос Папагеоргиу, преподаватель материаловедения в Лондонском университете королевы Марии, заявил: «Внедрив новаторское слияние кулинарного искусства и передовой нанотехнологии, мы использовали исключительные свойства вновь созданных микрокапсул из водорослей и графена, которые переопределяют возможности носимой электроники.

«Наши открытия предлагают ученым мощную основу для переосмысления нанокомпозитных носимых технологий для высокоточной диагностики здоровья, в то время как наша приверженность перерабатываемым и биоразлагаемым материалам полностью соответствует экологически сознательным инновациям».

Это исследование теперь может служить моделью для других лабораторий, чтобы понять и управлять свойствами аналогичных материалов для тензочувствительности, выводя концепцию нано-носимых технологий на новый уровень.

Экологическое воздействие пластиковых отходов серьезно повлияло на нашу жизнь, и существует необходимость, чтобы будущая пластиковая эпидермальная электроника двигалась в сторону более устойчивых подходов. Тот факт, что эти капсулы изготовлены из перерабатываемых и биоразлагаемых материалов, может повлиять на то, как мы думаем о носимых сенсорных устройствах и их влиянии на окружающую среду.

Доктор Папагеоргиу также отметил: «Мы также очень гордимся совместными усилиями группы доктора Конара Боланда из Университета Сассекса и моей группы из Лондонского университета королевы Марии, которые подпитывали это новаторское исследование. Это партнерство является примером силы научного сотрудничества, объединяющего разнообразный опыт для расширения границ инноваций».