Wissenschaftler haben eine Methode entwickelt, um einen neuen Typ eines biometrischen Sensors zu schaffen – anpassungsfähig und umweltfreundlich – der auf eine Vielzahl biologischer Oberflächen gedruckt werden kann, sei es ein Finger oder ein Blütenblatt.
Eine neue Studie, kürzlich veröffentlicht Natürliche ElektronikDie Forscher waren beeindruckt SpinnenseideEs kann sich bei der Formulierung der Methode an eine Reihe von Oberflächen anpassen und daran haften.
Diese Seiden schließen sich ebenfalls an BioelektronikSo können unterschiedliche Erkennungsmöglichkeiten „im Web“ hinzugefügt werden.
Die Entdeckung öffnet beispielsweise die Tür zur Entwicklung neuer Arten biometrischer Sensoren, die weniger aufdringlich sind als die, die derzeit in Smartwatches verwendet werden.
Wie dort angegeben Wissenschaft PlusGleitfasern mindestens 50-mal kleiner Da sie kleiner als eine menschliche Haarsträhne und viel leichter sind, druckten die Forscher sie direkt auf den menschlichen Kopf. Löwenzahn ohne seine Struktur zu verzerren.
„Wenn wir etwas auf einer biologischen Oberfläche, etwa einer Haut oder einem Blatt, genau erfassen wollen, ist die Schnittstelle zwischen Gerät und Oberfläche entscheidend“, sagt der Studienleiter. Yan HuangM Bericht.
„Wir wollen, dass die Bioelektronik vollständig ist Unsichtbar „Für den Benutzer beeinträchtigt es in keiner Weise die Art und Weise, wie er mit der Welt interagiert, und wir möchten, dass es nachhaltig ist und wenig Abfall verursacht“, sagt Huang.
A 3d Drucken Dies ist ein weiterer potenzieller Weg für die Bioelektronik, da sie dickere Geräte herstellt, die weniger Abfall produzieren als andere Herstellungsmethoden, aber das normale Verhalten beeinträchtigen können.
In der Studie entwickelte das Team eine neue Methode zur Herstellung leistungsstarker bioelektronischer Produkte, die durch direktes Drucken auf eine Vielzahl biologischer Oberflächen, von der Fingerspitze bis zum Kopf einer Löwenzahn, individuell angepasst werden können.
Die Forscher stellten ihre eigene bioelektronische „Spinnenseide“ her. PEDOT:PSS – Ein biokompatibles leitfähiges Polymer, Hyaluronsäure und Polyethylenoxid.
Hochleistungsfasern wurden hergestellt aus a Lösung basierend auf Wasser bei Raumtemperatur, was den Forschern eine Kontrolle ermöglichte „Drehfähigkeit“ Fasern.
Forscher haben einen Ansatz entwickelt Orbitalzentrifuge Selbst Mikrostrukturen wie Fingerabdrücke ermöglichen die Umwandlung von Fasern in lebende Oberflächen.
Tests bioelektronischer Fasern auf Oberflächen, in denen Menschliche Finger und Löwenzahnköpfe, die nachweislich eine hochwertige Sensorleistung bieten und gleichzeitig für den Wirt unsichtbar bleiben.
„Unser Spinnansatz ermöglicht es bioelektronischen Fasern, der Anatomie auf vielfältige Weise im Mikro- und Makromaßstab zu folgen, ohne dass eine Bilderkennung erforderlich ist“, sagte der Erstautor der Studie. Wenyu Wang.
„Dies eröffnet einen völlig anderen Blickwinkel im Hinblick darauf, wie Standardelektronik und Sensoren hergestellt werden können. Es ist eine sehr einfache Möglichkeit, großflächige Sensoren herzustellen“, schließt Wang.
Forscher sagen, dass die Geräte in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden könnten Gesundheitsüberwachung Es ist ja Virtuelle Realität Präzisionslandwirtschaft und Umweltüberwachung.
Zukünftig können weitere Funktionsmaterialien in dieses Faserdruckverfahren integriert werden, um integrierte Fasersensoren zu schaffen. Computersysteme e Energieumwandlung.
