Кожа — самый большой орган человеческого тела. Она передает множество информации, включая температуру, давление и боль. Новая технология «второй кожи» способна осуществлять беспроводной мониторинг физиологических сигналов. Такое достижение может сыграть решающую роль в следующем поколении робототехники и медицинских приборов.
Фото Science Robotics
Разработанная учеными электронная кожа не только анализирует химический и молекулярный состав человеческого пота, но и полностью питается химическими веществами, содержащимися в нем. На данный момент существующие аналоги в основном ориентированы на мониторинг физиологических параметров, таких как частота сердечных сокращений. Такие приборы не могут оценивать информацию о здоровье на молекулярном уровне. Кроме того, они, как правило, требуют батарей питания, которые часто нужно перезаряжать.
Подход, который ученые использовали для сбора энергии из человеческого тела, основан на биотопливных элементах. Топливные элементы преобразуют химическую энергию в электрическую. А элементы биотоплива, которые исследователи разработали для электронной кожи, преобразуют молочную кислоту в человеческом поте в электричество. В дополнение к биотопливным элементам, электронная кожа содержит биосенсоры, которые могут анализировать метаболическую информацию, такую как уровень глюкозы, мочевины и pН, контролировать диабет, ишемию и другие состояния здоровья, а также температуру. «Вторая» кожа, прикрепленная к человеку, считывает информацию в реальном времени, подзаряжаясь исключительно от пота.
Ученые уже провели опыты, контролируя уровень глюкозы, рН, ионов аммония и мочевины. Также они испытали разработку в качестве человеко-машинного интерфейса для управления движением роботизированной руки и протеза ноги.
Авторы говорят, что их разработка может использоваться для мониторинга состояния здоровья и ранней диагностики. Кроме того, автономная электронная кожа может быть использована для разработки и оптимизации протезирования следующего поколения.
Источник: popmech.ru