Τι είναι οι αισθητήρες από μετάξι αράχνης - Μία πρωτοποριακή μέθοδος από ερευνητές του Κέιμπριτζ

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ στη Βρετανία ανέπτυξαν μια πρωτοποριακή μέθοδο για την κατασκευή προσαρμοστικών και φιλικών προς το περιβάλλον αισθητήρων οι οποίοι μπορούν να εκτυπωθούν πάνω σε ένα ευρύ φάσμα βιολογικών επιφανειών, όπως ένα δάχτυλο ή ένα πέταλο λουλουδιού.

Η ομάδα εμπνεύστηκε την ιδέα από τις αποτελεσματικές και περίπλοκες δομές ιστού που δημιουργούν οι αράχνες χρησιμοποιώντας ελάχιστο υλικό. Οι ίνες που δημιούργησε και χρησιμοποίησε για την κατασκευή των αισθητήρων είναι τουλάχιστον 50 φορές λεπτότερες από την ανθρώπινη τρίχα. Όταν εφαρμόζονται στο ανθρώπινο δέρμα, οι αισθητήρες ινών προσαρμόζονται τέλεια, εκθέτοντας τους πόρους ιδρώτα και παραμένοντας μη ανιχνεύσιμοι από τον χρήστη.

Οι ερευνητές δημιούργησαν αυτό το καινοτόμο βιοηλεκτρονικό υλικό χρησιμοποιώντας PEDOT:PSS (ένα βιοσυμβατό αγώγιμο πολυμερές), υαλουρονικό οξύ και οξείδιο του πολυαιθυλενίου. Οι τρέχουσες μέθοδοι για την κατασκευή φορετών αισθητήρων έχουν σημαντικά μειονεκτήματα. Τα εύκαμπτα ηλεκτρονικά, που τυπικά εκτυπώνονται σε πλαστικές μεμβράνες, δεν αφήνουν την υγρασία να περάσει, επομένως είναι σαν να τυλίγετε το δέρμα σας σε μεμβράνη. Επιπλέον, οι περισσότεροι αισθητήρες υψηλής ανάλυσης κατασκευάζονται σε βιομηχανικό καθαρό δωμάτιο με τη χρήση τοξικών χημικών ουσιών. Οι ερευνητές του Κέιμπριτζ δημιούργησαν αισθητήρες οι οποίοι μπορεί να κατασκευαστούν οπουδήποτε χρησιμοποιώντας ένα μικρό κλάσμα της ενέργειας που απαιτείται συνήθως για τους συμβατικούς αισθητήρες. Επομένως, αυτή η νέα μέθοδος προσφέρει μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική και φιλική προς το περιβάλλον λύση.

«Χρησιμοποιώντας την απλή τεχνική κατασκευής, μπορούμε να τοποθετήσουμε αισθητήρες σχεδόν οπουδήποτε και να τους επισκευάσουμε όπου και όταν απαιτείται, χωρίς να χρειαζόμαστε μια μεγάλη μηχανή εκτύπωσης ή μια κεντρική μονάδα παραγωγής», εξήγησαν οι ερευνητές.

Επιπλέον, αυτοί οι αισθητήρες παράγουν ελάχιστα απόβλητα και εκπομπές.

Οι πρωτοποριακοί αισθητήρες θα μπορούσαν να έχουν εφαρμογές στον τομέα της υγείας, της εικονικής πραγματικότητας, της γεωργίας ακριβείας και της παρακολούθησης του περιβάλλοντος.

Η σχετική μελέτη δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Electronics.

Πηγή: Interesting Engineering, Eurekalert