• Главная
  • Лента новостей 1
  • Лента новостей 2
  • Статьи
  • Календарь событий
  • Образование
  • Финансирование
  • Открытые инновации
  • Шоу-рум
  • О проекте
  • Партнеры
  • Добавить публикацию
  • Сервисы
  • Реклама
  • hello@technovery.com
  • telegram
  • vk
technovery
Нет результатов
Все результаты
technovery
Нет результатов
Все результаты

Электронная кожа станет основой носимых устройств будущего

9 декабря, 2022
Наука
Электронная кожа станет основой носимых устройств будущего

Окружающая нас электроника довольно хрупкая и громоздкая, но в будущем это может измениться. Группа исследователей из Стэнфорда уже несколько лет разрабатывает полимеры с датчиками, которые можно было бы носить как вторую кожу, не опасаясь повредить.

Такая электронная кожа позволит создавать самые разные гаджеты — от простых устройств для мониторинга здоровья до чувствительных к прикосновению протезов.

Кожа — самый большой орган нашего тела и при этом один из сложнейших. Достаточно взглянуть на нее под микроскопом, и можно увидеть тысячи нервных окончаний, которые поддерживают связь мозга с внешним миром и позволяют чувствовать прикосновения, давление и боль. Но Бао Чжэнань видит в ней нечто иное.

Для инженера-химика со специализацией в производстве полимеров кожа — не только орган чувств, но и материал. Она отмечает гибкость, способность тянуться и восстанавливаться, а также биоразлагаемость. Бао работает в развивающейся области электронной кожи и поставила перед собой задачу воссоздать многие функции человеческой кожи для использования в протезировании и роботехнике.

Для тех, кто носит протезы, способность к осязанию существенно повысила бы качество жизни, позволив отличать мягкое от твердого и замечать острые или обжигающе горячие предметы прежде, чем получить какой-то ущерб.

В 2004 году, когда Бао поступила в Стэнфордский университет, несколько исследователей трудились над гибкими датчиками, которые можно было бы обернуть вокруг протеза и сымитировать ощущение прикосновений, и ее опыт с гибкими дисплеями был бы полезен в работе. К 2010 году Бао с коллегамии разработали гибкий датчик, настолько чувствительный, что он мог обнаружить прикосновение садящейся бабочки.

«Наша нынешняя электроника очень жесткая, хрупкая и громоздкая, — комментирует Бао. — Но если сделать ее похожей на кожу, то потенциально это может полностью изменить то, как люди взаимодействуют с электроникой».
Наша кожа, которая создает естественный барьер, защищающий нас от окружающей среды, может также служить интерфейсом для взаимодействия между людьми и устройствами.

Кроме робототехники и протезов, считает Бао, электронную кожу можно использовать и в области носимых гаджетов. Представьте устройство, которое надевается как вторая кожа и с помощью датчиков точно измеряет кровяное давление, температуру или уровни глюкозы и кислорода в реальном времени.

«Существует большой интерес к носимым устройствам, которые могут не только измерить количество шагов за день или частоту сердечных сокращений», — говорит Бао.

Разработка на базе исследования лаборатории Бао в Стэнфорде может быть изготовлена и клинически протестирована в ближайшие несколько лет. Стартап из Кремниевой долины PyrAmes, сооснователем которой стала Бао, разрабатывает мягкую ленту, которая оборачивается вокруг запястья или стопы и может применяться для отслеживания кровяного давления недоношенных детей в отделениях интенсивной терапии.

Решение сможет заменить иглы, которые обычно используются для этого и создают риски инфекции, повреждения тканей и нервов. Затем браслет подключается по беспроводной сети к планшету для мониторинга изменений артериального давления в режиме реального времени.

Подобные технологии по умолчанию должны быть растяжимыми и гибкими. Учитывая это, команда исследователей Бао использовала молекулярный подход к разработке органических полимеров. Полимер — это большая молекула, которая состоит из множества повторяющихся мономеров, соединенных между собой как цепь скрепок для бумаги.

Изменяя структуру этих мономеров, исследователи могут сделать материал растяжимым и придать ему форму, позволяющую разместиться на теле человека или даже внутри него.

Бао уже несколько лет работает над электроникой, «вдохновленной кожей». С 2018 года она возглавляет факультет химической инженерии Стэнфорда, а также основала и руководит Стэнфордской инициативой по носимой электронике (eWEAR), общеуниверситетской программой, которая объединяет ученых, работающих в области материалов, электроники, систем, данных и медицинских наук, и связывает их с промышленностью.

У самой Бао в США зарегистрировано более 100 патентов, в том числе на датчик обнаружения бабочек.

Вместе с коллегами из Стэнфорда они также разрабатывают полимеры для дисплеев, которые смогут растягиваться, складываться и даже сминаться. В марте 2022 года, спустя более 3 лет работы, они опубликовали в журнале Nature доказательство принципа работы светоизлучающего полимера, который светится как нить накаливания в электрической лампочке.

Исследователи продемонстрировали, что устройство можно носить на суставе пальца, деформировать и растягивать в два раза больше длины, не разрывая. Прототип показывает лишь статичное изображение с низким разрешением, но он может стать основой для носимой электроники, которая будет измерять и отображать жизненно важные показатели.

Есть много потенциальных применений для электронной кожи, говорит Бао. Но путь к ее коммерческому использованию будет долгим. Тем не менее, она бы хотела разработать электронику, которая принесет пользу медицинской диагностике и здравоохранению в долгосрочной перспективе — будь то в виде протезов, носимых устройств или даже имплантов.

Ее внимание также сосредоточено на небольших шагах и успехах в разработке отдельных строительных блоков: датчиков, схем и гибких, эластичных и биоразлагаемых материалов, из которых они состоят.

«Для того, чтобы отрасль могла развиваться и иметь долгосрочную траекторию, мы также должны показать, что мы можем оказать влияние в ближайшем будущем», — говорит Бао.

 

Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК

Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов

hello@technovery.com

 

Source: RB.RU
Теги: Носимые устройстваЭлектроника

Related Posts

Найден мостик перехода от электроники к фотонике
Наука

Найден мостик перехода от электроники к фотонике

6 июня, 2023
Hypervision представила составную блинную оптику для ВР-очков с обзорностью до 240 градусов
Устройства

Hypervision представила составную блинную оптику для ВР-очков с обзорностью до 240 градусов

31 мая, 2023
Бактериальная нитроцеллюлоза поможет создать прозрачные клеи и оптические пленки для электроники
Наука

Бактериальная нитроцеллюлоза поможет создать прозрачные клеи и оптические пленки для электроники

29 мая, 2023
Загрузить больше

Технологии

Робототехника
Беспилотники
Машинное обучение
AI
Транспорт
Материалы
ВИЭ
Интернет вещей
Микроэлектроника
Оптика
Носимые устройства

Смотреть все »

Запросы

Старт отбора по применению инновационных технологий в строительстве. Заявки на участие принимаются до 10 июля

ФРИИ и облачный сервис МойСклад: поиск B2B стартапов в области автоматизации торговли и производства. Подать заявку можно до 07 июля

Технологический конкурс «Беспилотные логистические перевозки». 1й этап завершается до 30 августа

Московский экспортный центр помогает запустить экспорт в интересующие страны

Программа пилотирования инноваций Почты России

Станьте участником программы по внедрению инновационных решений на предприятиях Группы ТМК

Цифровая трансформация бизнеса в регионах: потенциал отечественной ИТ-индустрии. 14 июня
Конференция

Цифровая трансформация бизнеса в регионах: потенциал отечественной ИТ-индустрии. 14 июня

1 июня, 2023

© 2022 technovery

  • hello@technovery.com
  • Условия использования
  • Политика конфиденциальности
Нет результатов
Все результаты
  • Главная
  • Лента новостей 1
  • Лента новостей 2
  • Статьи
  • Календарь событий
  • Образование
  • Финансирование
  • Открытые инновации
  • Шоу-рум
  • Карта технологий
  • О проекте
  • Партнеры
  • Добавить публикацию
  • Сервисы
  • Реклама
  • hello@technovery.com

© 2022 technovery