E se fosse possibile creare un dispositivo biomedico con solo una matita e carta?

11 ore fa p Antonio Anzaldua Jr. I ricercatori dell'Università del Missouri (MU) hanno condotto un nuovo studio che rivela il potenziale di carta e matita per la creazione di dispositivi elettronici. In particolare, i ricercatori hanno scoperto che qualcosa di così banale come una matita di grafite può creare dispositivi bioelettrici che si attaccano alla pelle.
Negli ultimi anni, i ricercatori hanno trovato il modo di alimentare numerosi dispositivi con l'energia dell'attrito su carta, inclusi sensori, microfluidica, accumulo di energia e dispositivi microanalitici. La carta è un'opzione utile come substrato per circuiti elettronici e sensori perché è sia economica che rispettosa dell'ambiente. I ricercatori possono ora utilizzare i ruoli passivi e attivi di una traccia di matita raccogliendo l'energia di una matita di grafite al 90% su carta.
Il Dr. Zheng Yan, che ha guidato il team di ricercatori della MU, spiega che le matite contenenti più di 90 % di grafite è in grado di condurre un'elevata quantità di energia creata dall'attrito tra carta e matita durante il disegno o la scrittura. In particolare, i ricercatori hanno scoperto che le matite con il 93% di grafite erano le migliori per creare una varietà di dispositivi bioelettronici sulla pelle disegnati su carta commerciale per ufficio.
Questi materiali di disegno vengono spesso dispersi in liquidi e depositano tracce su carta dopo l'evaporazione del solvente . Molti dispositivi biomedici commerciali esistenti sulla pelle contengono due componenti principali: un componente di tracciamento biomedico e un materiale flessibile circostante, come la plastica, per fornire una struttura di supporto al componente per mantenere una connessione sulla pelle. Al contrario, l'approccio matita su carta sviluppa una piattaforma di rilevamento in cui i dispositivi possono essere fabbricati in pochi minuti utilizzando nient'altro che normali forniture per ufficio.
Secondo i ricercatori Cheng-Wei Lin et. inoltre, le tracce di matita sono considerate sottili pellicole conduttive realizzate con una rete di particelle di grafite percolata su carta. Questo metodo è abbastanza stabile contro l'umidità, i prodotti chimici e l'irradiazione UV.
Una matita di grafite è una soluzione molto più economica rispetto agli attuali dispositivi elettronici basati sulla pelle. Dr. Yan spiega: "Il nostro approccio è economico e molto semplice.
Possiamo realizzare un dispositivo simile utilizzando carta e matite ampiamente disponibili". La ricerca ha concluso che un adesivo spray biocompatibile potrebbe anche essere applicato sulla carta per aiutarlo ad aderire meglio alla pelle di una persona. Un dispositivo a unità singola (0.
87 cm2) può generare una tensione sostenuta fino a 480 mV. I dispositivi abilitati possono eseguire il monitoraggio in tempo reale, continuo e ad alta fedeltà di una gamma di segnali biofisici e biochimici virtuali dai corpi umani. Ciò include temperature cutanee, frequenza cardiaca istantanea, frequenza respiratoria e erogazione di stimolazioni termiche programmate.
Questo studio di ricerca MU indica che questa tecnologia potrebbe avere un ampio futuro di applicazioni, dall'assistenza sanitaria personalizzata a domicilio alla ricerca scientifica remota ottenuta per la pandemia di COVID-19. Il dottor Zheng sostiene che gli sviluppi su carta su carta potrebbero anche aiutare a monitorare i livelli di sonno di una persona.
Con la continua ricerca nell'elettronica alimentata a matita e carta, questo metodo potrebbe consentire alle persone di monitorare le proprie condizioni di salute semplicemente raccogliendo carta e matita.