Ученые могут печатать сенсоры на коже

Международная группа ученых разработала способ печати электронных схем прямо на коже. Новый процесс позволит создавать удобные носимые сенсоры.

Во всем мире ведутся работы над носимыми датчиками, которые позволят в будущем удобно контролировать жизненно важные функции нашего тела. Прорыв в этой области был достигнут международной командой ученых, в том числе из США и Китая.

Они разработали метод печати металлических датчиков, которые носят прямо на коже, без использования тепла. Команда разработала простую и универсальную технику изготовления с использованием нового слоя вспомогательного спекания.

Это продолжение предыдущей идеи команды о гибких печатных платах, которые можно использовать в качестве носимых датчиков. До сих пор их прямой отпечаток на теле был невозможен из-за процесса соединения металлических сенсорных элементов, называемого спеканием. Для связывания наночастиц серебра в датчике требуется температура 300 градусов Цельсия.

Кожа, конечно, не выдерживает таких высоких температур. Ученые добавили в смесь наночастицы, которые позволяют частицам серебра спекаться при температуре около 100 градусов. Таким образом, температура была достаточно низкой для печати на бумаге и ткани, но все еще слишком высокой для кожи.

Однако, когда была изменена формулировка несущего слоя и печатного материала, можно было спекание частиц при комнатной температуре. Слой состоит из пасты из поливинилового спирта, основного компонента снимаемых масок для лица, и карбоната кальция, содержащегося в яичной скорлупе.

Это уменьшает шероховатость поверхности и, таким образом, можно изгибать тонкий слой датчиков, сохраняя при этом электромеханические свойства. Полученные в результате датчики могут непрерывно регистрировать температуру, влажность, уровень кислорода в крови и сигналы сердечного ритма. Датчики также могут быть объединены в сеть с беспроводной передачей.

Напечатанные сенсоры снимаются очень легко, ведь для этого достаточно только теплой воды.