Hengittäviä kaasuantureita07.06.2022 Penn Staten tekniikan ja mekaniikan apulaisprofessori Huanyu “Larry” Chengin johdolla tutkijat kehittivät joustavia, huokoisia ja erittäin herkkiä typpidioksidiantureilla, joita voidaan kiinnittää iholle ja vaatteisiin. Niillä on potentiaalisia sovelluksia terveydenhuollossa, ympäristöterveyden seurannassa ja sotilaskäytössä. Anturit tarkkailevat typpidioksidia joko hengityksestä, jos ne on kiinnitetty nenän alle, tai hikoilusta, jos ne kiinnittyvät muualle kehoon. Toisin kuin verinäytteiden ottaminen, suora ihokiinnitys mahdollistaa kaasun jatkuvan, pitkän aikavälin seurannan. Cheng selitti, että vaikka samanlaisia antureita on olemassa, uuden suunnittelun keskeinen erottava tekijä on hengittävyys. "Yleisesti käytetyt kaasuantureiden substraattimateriaalit ovat joustavia, mutta eivät huokoisia", hän sanoi. "Veden kosteuden kerääntyminen ihon pinnalta voi mahdollisesti johtaa ihon pinnan ärsytykseen tai vaurioitumiseen. Meidän on varmistettava, että laite voi olla huokoinen, jotta kosteus pääsee kulkemaan anturin läpi ilman sen pinnalle kertymistä." Tutkijat loivat anturinsa lasersuorakirjoituksella. "Suora laserkirjoitus on samanlainen kuin additiivinen valmistus, koska se on helppo asentaa ja se on edullinen ja laser on laajalti saatavilla", Cheng sanoi. "Prosessi on suhteellisen vankka, nopea ja se voidaan skaalata suuren mittakaavan valmistustuotantoon." Cheng ja hänen tiiminsä integroivat materiaalin, joka tunnetaan nimellä lohkokopolymeerit hartsin kanssa, laserkirjoitusantureiksi, joilla on haluttu hengittävyys. "Block-kopolymeerin integrointi ylittää käyttämiämme materiaaleja, joten tutkimme substraattimateriaalin laajentamista tyypillisestä ohuesta kalvosta käytännössä mihin tahansa", Cheng sanoo. "Se voi antaa meille hengittävyyden ja huokoskoon säädettävyyden." Cheng sanoo, että anturi voi seurata olosuhteita, kuten kroonista obstruktiivista keuhkosairautta, jota typpidioksidi voi aiheuttaa tai pahentaa. Hän totesi myös, että vaikka anturit kehitettiin erityisesti havaitsemaan typpidioksidia, ne voivat mahdollisesti havaita erilaisia kaasuja ja biomarkkereita - määrittää glukoositasoja esimerkiksi diabeteksen seurantaa varten tai tunnistaa vaaroja teollisuudessa tai taisteluissa. "Anturit voivat myös olla hyödyllisiä valvottaessa kaasua ympäristössä", hän sanoi. ”Voisimme seurata ilmanlaatua ja kertoa potilaille mahdollisista huolista esimerkiksi autojen liiallisesta pakokaasusta. Sitten he voisivat käyttää näitä tietoja välttääkseen tiettyjä alueita tiettyinä päivinä." Aiheesta aiemmin: |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.