3D tlačené vlákna môžu snímať dych, zvuk a biologické bunky
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 5. 10. 2020
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Vedci z Cambridgeskej univerzity využili nedávny pokrok v 3D tlači na výrobu elektronických vlákien, ktoré by sa mohli dať použiť ako senzory na monitorovanie zdravia, a to všetko bez toho, aby boli viditeľné voľným okom. Vlákna boli predvedené ako prenosné respiračné senzory, no tento prístup môže viesť k lacným senzorom pre rôzne aplikácie.
Tím použil techniku 3D tlače, ktorá využíva striebro a polovodičové polyméry na výrobu jadra vodivého vlákna, ktoré je potiahnuté polymérovým obalom. Štruktúra je podobná bežnému elektrickému káblu, no má priemer len niekoľko mikrometrov, čiže vlákno je asi 100-krát tenšie ako ľudský vlas.
Vedci potom zmenili tento vláknový senzor na prenosný monitor dýchania tak, že ho aplikovali na rúško a pomocou senzora monitorovali dýchanie subjektu. Prostredníctvom miniatúrneho senzora bol tím schopný nielen úspešne detegovať príznaky rýchleho dýchania, dýchavičnosti a simulovaného kašľa, ale tiež dokázal sledovať, kde uniká vzduch z rúška.
Pri aplikácii na textilné aj chirurgické rúška bolo zistené, že k úniku dochádza primárne spredu, najmä počas kašľa. Pokiaľ ide o respirátory FFP2, vedci zistili, že najväčší únik bol z bočných strán. Toto sa ukázalo byť užitočným experimentom vzhľadom na význam rúšok a respirátorov počas pandémie ochorenia COVID-19, ale tiež aj pri demonštrácii potenciálu zariadenia, ktoré podľa tímu prekonáva porovnateľné komerčné senzory.
Senzory vyrobené z miniatúrnych vodivých vlákien môžu byť užitočné aj na volumetrické snímanie tekutín a plynov v 3D, v porovnaní s konvenčnými technikami tenkých vrstiev, ktoré sa náročne tlačia a integrujú do zariadení v takomto meradle.
Tím bol tiež schopný použiť svoju všestrannú techniku 3D tlače na výrobu biokompatibilných vlákien podobnej veľkosti a tvaru ako biologické bunky. Vedci tvrdia, že tieto mikroskopické prístroje by mohli pomôcť „navádzať“ bunky do požadovaných vzorov. Tieto vlákna by navyše mohli byť pripojené k smartfónom, aby snímali zvuk pomocou akusticky riadenej piezoelektriky a pomohli tak používateľom získať lepšie povedomie o ich okolí.
