توسعه حسگر پوشیدنی با مصارف نظامی و زیست محیطی

به گزارش تی‌ان، محققان به رهبری "هوانیو لری چنگ"(Huanyu "Larry" Cheng)، استادیار علوم مهندسی و مکانیک در ایالت پن، طرح‌های حسگر خود را منتشر کرده‌اند که بر اساس مدل‌های قبلی ساخته شده و نتایج آن در مجله "ACS Applied Materials and Interfaces" منتشر شده است.

این حسگرها با قرار گرفتن زیر بینی قادر به نظارت بر دی اکسید نیتروژن در تنفس هستند و علاوه بر آن می‌توانند بر تعریق نیز نظارت کنند. اتصال مستقیم حسگر به پوست برخلاف نمونه‌گیری از خون، امکان نظارت مداوم و طولانی مدت بر گاز را فراهم می‌کند.

"چنگ" توضیح داد که اگرچه حسگرهای مشابهی وجود دارند اما تمایز اصلی این طراحی جدید قابلیت نظارت آن بر تنفس است.

او می‌گوید: موادی که معمولا برای ساخت حسگرهای گاز استفاده می‌شود، انعطاف پذیر هستند، اما متخلخل نیستند. انباشته شدن رطوبت آب از سطح پوست بر روی آن‌ها به طور بالقوه می‌تواند منجر به تحریک یا آسیب سطح پوست شود. ما باید مطمئن شویم که این دستگاه می‌تواند متخلخل باشد تا رطوبت بدون انباشته شدن از آن عبور کند.

محققان حسگرهای جدید را با استفاده از روشی موسوم به "laser direct writing" ایجاد کردند.

"چنگ" می‌گوید: این روش مشابه "تولید افزایشی"(additive manufacturing) است، زیرا انجام آن آسان و کم‌هزینه است و لیزر به طور گسترده‌ای در دسترس است. این فرآیند نسبتاً قوی و سریع است و می‌توان آن را برای تولید در مقیاس بالا گسترش داد.

"چنگ" و تیمش نوعی ماده به نام "کوپلیمر بلوکی"(block copolymers) را با رزین ادغام کردند تا حسگرهای متخلخل ایجاد کنند.

"چنگ" می‌گوید که این حسگر می‌تواند بر مواردی مثل بیماری مزمن انسدادی ریه که دی اکسید نیتروژن باعث ایجاد یا بدتر شدن آن می‌شود، نظارت کند. وی همچنین خاطرنشان کرد که اگرچه این حسگرها به طور خاص برای تشخیص دی اکسید نیتروژن ساخته شده‌اند اما می‌توانند به طور بالقوه انواع گازها و نشانگرهای زیستی را شناسایی کنند و به طور مثال برای تعیین سطح گلوکز خون برای نظارت بر دیابت یا شناسایی خطرات محیط‌های صنعتی یا جنگی مورد استفاده قرار بگیرند.

وی افزود: حسگرها همچنین می‌توانند برای نظارت بر گازهای محیط مفید باشند. ما می‌توانیم کیفیت هوا را کنترل کنیم و بیماران را از خطرات احتمالی در مورد آلودگی بیش از حد خودروها آگاه کنیم. سپس، آنها می‌توانند از این اطلاعات برای اجتناب از قرار گرفتن در مناطقی مشخص در روزهای خاص استفاده کنند.