Altın Nanomeş, Nefes Alabilen Elektronik Bir Cilt Oluşturur
Deriye yapışan ve vücudun elektrik sinyallerini iletmek üzere tasarlanmış elektronik cihazlar, protezlerin hassasiyetini artırabilir veya doktorların hastanın yaşamsal bulgularını izlemesine yardımcı olabilir. Ne yazık ki, bu amaçla kullanılan geleneksel elektrotlar havayı tutmakta ve cildi arındırmakta ve uzun süre kullanıldığında tahrişe ya da iltihaba neden olmaktadır.
Şimdi, Tokyo Üniversitesi, Japon Bilim ve Teknoloji Ajansı ve Riken’den bir araştırma ekibi, esnek ve nefes alabilen, elektrik sinyalleri ileten iletken bir altın nanomeş geliştirdi. (Nat. Nanotechnol. 2017, DOI: 10.1038/nnano.2017.125).
Malzemeyi yapmak için, Tokyo Üniversitesi’nden Takao Someya liderliğindeki araştırmacılar, biyouyumlu polivinil alkol (PVA) elektron püskürtme nanofiberlerini bir ağ oluşturacak şekilde interwove yaptılar. Daha sonra nanomeşin üstünü 70 ila 100 nm arasında altın bir tabaka ile kapladılar. Bu kafesin bir kişinin cildine uygulandıktan sonra, PVA’nın çözülmesi için suya püskürtülerek altın iletkenleri yerinde tutmak için birkaç on nanometre kalınlığında yapışkan bir tabaka oluşturdular. Bir kişi PVA suda çok çözünen bir madde olduğu için duş veya banyoda nanomeşleri kolaylıkla kaldırabilir.
Nanomeş cilt düzensizliklerine, parmak izlerine ve kırışıklıklara kolayca uyum sağladı ve hem gaz hem de su geçirgen oldu. 18 katılımcının bulunduğu bir panel nanomeşi elektrot yapıştırıcıları olarak kullanılan geleneksel plastik ve elastomer filmlerden daha rahat olarak değerlendirdi. Nanomeşi katılımcılar bir hafta boyunca giydikten sonra da cilt tahrişine dair herhangi bir klinik belirtiye neden olmadığını gördüler.
İnce olmasına rağmen, orijinal uzunluğunun % 40’ına kadar art arda uzatıldığında fonksiyonunu korumaya yetecek kadar düşüldüğünden esnektir (bükülmeye giderken parmak ekleminizdeki deri kadar.) Araştırmacılar, parmak ucu sensörlerinden dokunmatik, sıcaklık ve basınç için kablosuz olarak veri ileten elektrikli sinyalleri iletmek için nanomeşi başarıyla kullandılar. Nanomeş aynı zamanda, esnek kaslardan gelen elektrik sinyallerinin algılanarak deriden elektromyogram kayıtları yapabilir.
Stanford Üniversitesi’nden kimya mühendisi olan Zhenan Bao, nanomeşin solunum kabiliyetine ve cildinize uyma biçiminin maddenin ana avantajları olduğunu söylüyor. Aynı zamanda nanomeş, elektromiyogramların kaydedilmesinde geleneksel jel elektrodlarından daha iyi performans göstermese de, nanomeşin karşılaştırılabilir bir sinyali algılayabildiğini söylüyor.
Someya ve çalışma ortak kurşun yazarı Akihito Miyamoto, nanomeşin iki önemli uygulamaya sahip olduğunu düşünüyor. Miyamoto, “İlki, herhangi bir stres veya rahatsızlık yaratmaksızın, canlı vital bulguların uzun vadeli izlenmesidir” diyor. “İkincisi, sporcuların fizyolojik sinyallerinin ve hareketlerinin performanslarını engellemeden kesintisiz, kesin olarak izlenmesidir.”
Someya, nanomeşin maliyetini, muhtemelen altını farklı, daha az maliyetli bir iletkenle değiştirerek azaltacağını düşünüyor; uzun vadeli izleme sırasında kolayca değiştirilebilecek tek kullanımlık sensörleri üretebilir.
Kaynak : acs.org
