Салфетка и схожая с ней по структуре туалетная бумага представляют собой наноструктурированный композит, состоящий из микропористых целлюлозных волокон и углеродных нанотрубок. Это позволяет ей хорошо проводить ток и делает ее очень чувствительной к механическим воздействиям, а значит, она имеет большой потенциал в области накопления энергии и производства гибкой и пригодной для ношения электроники.
В этот раз ученые решили использовать уникальные свойства нанокомпозита, чтобы изготовить сенсор для диагностики различных заболеваний. Они пропитали салфетку водой, с помощью двустороннего скотча наклеили ее на запястье человека и присоединили к ней пьезорезистивные элементы. Под давлением, обусловленным биением сердца, параллельно и перпендикулярно расположенные целлюлозные волокна начали растягиваться, благодаря чему чувствительные элементы датчика смогли измерить пульс.
Датчик, закреплённый на палец руки/ © Washington University
Затем исследователи провели еще один эксперимент и поместили сенсор на очки для чтения. По изменению расстояния от линзы до бумаги во время моргания им удалось измерить скорость вращения глазного яблока. В ходе третьего опыта датчик был закреплен на пальце руки – так ученые смогли понять, как меняется положение сустава.
Размер прибора не превышает несколько сантиметров, а после использования его можно выбросить. Кроме того, устройство очень мало весит, легко эксплуатируется и быстро разлагается. Разработчики говорят, что область применения этого изобретения крайне широка. Например, с его помощью можно анализировать состояние здоровья маленьких детей или стариков – это избавит их от необходимости регулярно посещать больницу.
Ученые планируют продолжить работу и в дальнейшем пустить новинку в массовое производство. Подробно разработка описана в журнале Advanced Materials Technologies.
Hi-Tech
Евгения Чернышёва
