Elektroniczny tatuaż

Układy scalone nakładane na skórę pozwolą diagnozować choroby i sterować komputerami

Publikacja: 12.08.2011 01:01

Taki czujnik może służyć do badania aktywności mózgu. Nakłada się go bez jakiegokolwiek kleju czy że

Taki czujnik może służyć do badania aktywności mózgu. Nakłada się go bez jakiegokolwiek kleju czy żelu

Foto: Archiwum

Są elastyczne, lekkie i miękkie w dotyku. Można je wyginać i rozciągać, a nawet zamoczyć. Mają grubość mniejszą niż średnica ludzkiego włosa. Opracowane przez naukowców z Uniwersytetu Illinois układy elektroniczne mogą służyć jako urządzenia do diagnostyki medycznej lub sterowania komputerami.

– To wielki postęp w dziedzinie elektroniki – zrobiliśmy coś, co jest praktycznie niezauważalne dla noszącego – mówi prof. Todd Coleman, jeden z współtwórców tej technologii. – Dzięki niej możemy połączyć świat fizyczny i cyberświat w bardzo naturalny sposób.

– Kluczową sprawą jest tu przenikanie się biologii i elektroniki – podkreśla prof. Yonggang Huang z Uniwersytetu Northwestern, który stworzył elastyczne obwody. – Cała elektronika jest dziś sztywna. Biologia jest miękka, elastyczna. To dwa światy. A my je połączyliśmy.

Do nałożenia plastrów nie trzeba żadnego kleju. Przylegają same, na podobnej zasadzie co sztuczne tatuaże dla dzieci. Pozostają na miejscu przez 24 godziny.

Dla lekarza

– Poprzednie generacje urządzeń elektronicznych nie były przystosowane do mechaniki skóry – tłumaczy prof. John Rogers, pomysłodawca tych urządzeń. – W szczególności skóra jest wyjątkowo miękka, ale jej powierzchnia jest dość twarda.

Do czego taki cieniutki plasterek z elektroniką w środku może służyć? Przede wszystkim do monitorowania funkcji organizmu – jako alternatywa dla standardowej aparatury do EKG czy EEG. Obecnie podczas np. badania serca pacjenta spowijają przewody, do ciała przyłożone są elektrody w miejscach wcześniej posmarowanych specjalnym żelem. Elektroniczny tatuaż przyklejony do klatki piersiowej byłby znacznie bardziej komfortowy.

– Jeżeli chcemy na przykład zrozumieć działanie mózgu w naturalnym środowisku, to tradycyjna aparatura się nie nadaje – mówi prof. Coleman. – Najlepiej byłoby rejestrować takie sygnały w sposób niewidoczny dla pacjenta.

Już w prototypowych urządzeniach, opisywanych w dzisiejszym wydaniu „Science", udało się w tatuażu umieścić miniaturowe czujniki, anteny radiowe i diody LED. Ponieważ takie podzespoły zużywają niewiele energii, do ich zasilania może wystarczyć miniaturowy panel słoneczny umieszczony w tym samym tatuażu.

Zdalne sterowanie

Zdaniem prof. Rogersa naklejane na skórę bezprzewodowe czujniki mogą zrewolucjonizować opiekę medyczną tam, gdzie rozmiar aparatury ma znaczenie. Można je przykleić noworodkom albo przypiąć do skóry osoby cierpiącej na bezdech senny – argumentuje naukowiec.

Co jeszcze może nam dać taki plasterek? Pacjenci z chorobami neurologicznymi, sparaliżowani mogą wykorzystać te układy do sterowania komputerami czy protezami – uważają pomysłodawcy. Jak to może wyglądać w praktyce, pokazuje eksperyment – plasterek naklejony na wysokości gardła poprawnie odczytywał napięcie mięśni odpowiadających za mowę. Już teraz udało się z 90-proc. dokładnością odczytywać niewypowiedziane słowa i przesyłać je do syntezatora mowy.

W podobny sposób człowiek z plasterkiem mógł sterować prostą grą komputerową.

Już teraz firma mc10 założona przez prof. Johna Rogersa przygotowuje pierwsze tego typu urządzenia do wprowadzenia na rynek. Ich kolejne wersje mają tworzyć bezprzewodowy system czujników, m.in. wykorzystujący sieć Wi-Fi – obiecują naukowcy.

Masz pytanie, wyślij e-mail do autora p.koscielniak@rp.pl

Nauka
Naukowcy o możliwym wybuchu potężnego wulkanu. Świat nie jest przygotowany
Materiał Promocyjny
Jak przez ćwierć wieku zmieniał się rynek leasingu
Nauka
Naukowcy obliczyli, jak szybko myślą ludzie. Liczba jest „wyjątkowo niska”
Nauka
Kiedy wypada pierwszy dzień zimy 2024? Zima kalendarzowa i astronomiczna
Nauka
Nauka bez uczenia się? To nie sci-fi, a nowe odkrycie
Materiał Promocyjny
5G – przepis na rozwój twojej firmy i miejscowości
Nauka
Najkrótszy dzień i najdłuższa noc w 2024 roku. Kiedy wypada przesilenie zimowe?
Materiał Promocyjny
Nowości dla przedsiębiorców w aplikacji PeoPay