Η ενσωμάτωση της τεχνολογίας στην καθημερινή υγειονομική φροντίδα αποκτά νέες διαστάσεις για τους καταναλωτές και τους ασθενείς στην Ευρώπη και παγκοσμίως, καθώς η ανάγκη για διακριτικές συσκευές παρακολούθησης αυξάνεται. Ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο Tufts στις Ηνωμένες Πολιτείες ανέπτυξε μια καινοτόμο τεχνολογία «ηλεκτρονικών νημάτων» (thread-ectronics), τα οποία είναι τόσο λεπτά, ελαφριά και εύκαμπτα που μπορούν να υφανθούν σε καθημερινά ρούχα ή να τοποθετηθούν απευθείας στο δέρμα. Η εξέλιξη αυτή επιτρέπει τη συλλογή κρίσιμων βιομετρικών δεδομένων χωρίς την ενόχληση ή τον κοινωνικό δισταγμό που συχνά συνοδεύει τις συμβατικές ιατρικές συσκευές.
- Ερευνητές του Πανεπιστημίου Tufts δημιούργησαν εύκαμπτα ηλεκτρονικά νήματα για διακριτική ιατρική παρακολούθηση.
- Τα νήματα μπορούν να ενσωματωθούν σε ρούχα, να κολληθούν στο δέρμα ή να χρησιμοποιηθούν ως χειρουργικά ράμματα.
- Η παραγωγή τους δεν απαιτεί καθαρούς χώρους ή φωτολιθογραφία, εξασφαλίζοντας χαμηλό κόστος.
Η τεχνολογία ξεπερνά τα εμπόδια των δύσκαμπτων συσκευών
Στη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Applied Materials and Interfaces, ο καθηγητής Sameer Sonkusale και οι συνεργάτες του περιγράφουν πώς ενσωμάτωσαν αισθητήρες, τρανζίστορ και άλλα στοιχεία σε ελεύθερα νήματα. Αν και περίπου το 33% των Αμερικανών χρησιμοποιεί ήδη έξυπνα ρολόγια ή δαχτυλίδια για παρακολούθηση υγείας, η νέα αυτή προσέγγιση απευθύνεται σε όσους αποφεύγουν τις ορατές τεχνολογικές συσκευές λόγω κοινωνικού στίγματος.
«Μεταφέροντας τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα από τις επίπεδες πλακέτες σε ελεύθερα νήματα, ανοίξαμε τον δρόμο για φορετά βιοηλεκτρονικά που μοιάζουν περισσότερο με ίνες παρά με εξοπλισμό», δήλωσε ο καθηγητής Sonkusale.
Τα ηλεκτρονικά νήματα επιτρέπουν τη συστροφή, το τέντωμα και το δίπλωμα χωρίς να σπάνε, σε αντίθεση με τις άκαμπτες παραδοσιακές συσκευές. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να προστεθούν εύκολα σε αθλητικά ρούχα ή στολές εργασίας, αλλά και να εφαρμοστούν στο δέρμα. Οι ερευνητές απέδειξαν την αποτελεσματικότητά τους τοποθετώντας αισθητήρα στονκρόταφο για την ανίχνευση του ανοιγοκλεισίματος των ματιών και στον θώρακα για τη μέτρηση μεταβολών στην αναπνοή. Στο μέλλον, η τεχνολογία θα μπορούσε να αξιοποιηθεί ακόμη και ως χειρουργικά ράμματα για εσωτερική παρακολούθηση, εκτίμηση του κινδύνου πτώσης ή εντοπισμό σωματικής και γνωστικής εξασθένησης.
Απλή κατασκευή και δυνατότητα επιδιόρθωσης με θερμότητα
Για τη λειτουργία τους, τα ηλεκτρονικά νήματα διαθέτουν μικρο-τρανζίστορ συνδεδεμένα σε ίνες με επικάλυψη χρυσού, με έναν αγωγό που μοιάζει με πλαστικό να ρυθμίζει τη ροή των ηλεκτρονίων. Παράλληλα, η χρήση ειδικών ευτηκτικών τζελ (eutectogels) επιτρέπει τον έλεγχο του ηλεκτρικού ρεύματος μέσω αντιστάσεων και πυκνωτών. Παρότι η κοπή των νημάτων τα καταστρέφει, τα τζελ είναι σταθερά, μαλακά στην αφή και επιτρέπουν την επιδιόρθωση των τρανζίστορ με απλή εφαρμογή χαμηλής θερμότητας.
Ένα επιπλέον πλεονέκτημα είναι ότι η κατασκευή των νημάτων δεν απαιτεί τις πολυδάπανες μεθόδους της κλασικής μικροηλεκτρονικής, όπως τη φωτολιθογραφία, τις υψηλές θερμοκρασίες ή τους ειδικούς καθαρούς χώρους (clean rooms). Επειδή η παραγωγή ταιριάζει με υφαντουργικά υλικά και μαλακά πολυμερή, το μελλοντικό κόστος αναμένεται να είναι ιδιαίτερα χαμηλό.
Όπως σημειώνει η επικεφαλής ερευνήτρια και υποψήφια διδάκτορας ηλεκτρολόγος μηχανικός Wenxin Zeng, η πλατφόρμα βρίσκεται ακόμη σε αρχικά στάδια, αλλά η ομάδα στοχεύει στη βελτίωση της ταχύτητας και της ακρίβειας κατασκευής, ώστε τα κυκλώματα να εκτελούν ακόμη πιο σύνθετες λειτουργίες. Για τους ασθενείς, αυτό συνεπάγεται ότι η απομακρυσμένη παρακολούθηση χρονίως πασχόντων ή ηλικιωμένων μπορεί να γίνει πιο διακριτική και προσβάσιμη στην καθημερινή πράξη.
Θα χρησιμοποιούσατε έξυπνα ρούχα με ενσωματωμένα ηλεκτρονικά νήματα για την παρακολούθηση της υγείας σας; Μοιραστείτε την άποψή σας στα σχόλια.
