Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Brukbare elektroniske helsepatcher kan nå være billigere, enklere å lage

Anonim

Et team av forskere i Cockrell School of Engineering ved University of Texas i Austin har oppfunnet en metode for å produsere billige og høyverdige slitesterk patcher som kontinuerlig kan overvåke kroppens vitale tegn på menneskers helse og prestasjonssporing, som muligens overgår de tradisjonelle overvåkingsverktøyene for eksempel kardial hendelsesmonitorer.

annonse


Forskerne publiserte et dokument om sin patentanmeldte prosess i Advanced Materials 23. september.

Leder av assistentleder Nanshu Lu, målgruppens produksjonsmetode har som mål å konstruere engangs tattoo-lignende helseovervåkingsplaster for masseproduksjonen av epidermalelektronikk, en populær teknologi som Lu hjalp med å utvikle i 2011.

Lagets gjennombrudd er en repeatable "cut-and-paste" -metode som reduserer produksjonstid fra flere dager til bare 20 minutter. Forskerne mener at deres nye metode er kompatibel med roll-to-roll-produksjon - en eksisterende metode for å lage enheter i bulk ved hjelp av en rulle av fleksibel plast og en prosesseringsmaskin.

Pålitelige, ultratynne bærbare elektroniske enheter som holder seg til huden som en midlertidig tatovering, er en relativt ny innovasjon. Disse enhetene har evnen til å hente og overføre menneskekroppens vitale signaler, sporing av hjertefrekvens, hydratiseringsnivå, muskelbevegelse, temperatur og hjerneaktivitet.

Selv om det er en lovende oppfinnelse, har en langvarig, kjedelig og kostbar produksjonsprosess til nå hindret disse slitasjepotensialene.

"En av de mest attraktive aspektene ved epidermal elektronikk er deres evne til å være disponibel, " sa Lu. "Hvis du kan gjøre dem billig, si for $ 1, så vil flere mennesker kunne bruke dem oftere. Dette vil åpne døren for en rekke mobile medisinske applikasjoner og utover."

UT Austin-metoden er den første tørre og bærbare prosessen for å produsere disse elektronikkene, som i motsetning til gjeldende metode ikke krever et rent rom, wafers og andre dyre ressurser og utstyr. I stedet bygger teknikken på freeform-produksjon, som er lik rekkevidde til 3-D-utskrift, men forskjellig i det aktuelle materialet fjernes i stedet for å bli lagt til.

To-trinns prosessen starter med billig, prefabrikert metall av industriell kvalitet som er avsatt på polymerplater. For det første brukes en elektronisk mekanisk kutter til å danne mønstre på metallpolymerarkene. For det andre, etter å ha fjernet store områder, blir elektronikken trykt på noen polymerlimmer, inkludert midlertidige tatoveringsfilmer. Kutten er programmerbar, slik at størrelsen på lapp og mønster lett kan tilpasses.

Deji Akinwande, en lektor og materialekspert i Cockrell School, mener Lus metode kan overføres til roll-to-roll produksjon.

"Disse innledende prototypeplappene kan tilpasses til roll-to-roll-produksjon som kan redusere kostnadene betydelig for masseproduksjon, " sa Akinwande. "I dette lyset representerer Lus oppfinnelse en stor fremgang for mobil helseindustrien."

Etter å ha produsert de kuttede limene, testet forskerne dem som en del av studien. I hver test tok forskernes nyproduktete plaster opp kroppssignaler som var sterkere enn de som ble tatt av eksisterende medisinske enheter, inkludert et EKG / EKG, et verktøy som brukes til å vurdere hjerteens elektriske og muskulære funksjon. Teamet fant også at deres lapp samsvarer nesten perfekt med huden, minimerer bevegelsesinducerte falske signaler eller feil.

UT Austin-bærbare patcher er så følsomme at Lu og hennes team kan forestille mennesker som bærer flekkene for lettere å manøvrere en prostetisk hånd eller lem med muskelsignaler. For nå sa Lu: "Vi prøver å legge til flere typer sensorer, inkludert blodtrykk og oksygenmetningsmonitorer til lavpris patchen."

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av University of Texas i Austin . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Shixuan Yang, Ying-Chen Chen, Luke Nicolini, Praveenkumar Pasupathy, Jacob Sacks, Su Becky, Russell Yang, Sanchez Daniel, Yao-Feng Chang, Pulin Wang, David Schnyer, Dean Neikirk, Nanshu Lu. "Cut-and-Paste" Fremstilling av multarametriske Epidermal Sensorsystemer . Avanserte materialer, 2015; DOI: 10.1002 / adma.201502386