Cambridge Üniversitesi araştırmacıları, konvansiyonel film tabanlı cihazların yeteneklerinin ötesinde performans gösterdiği söylenen elektronik fiber sensörleri yapmak için 3D baskı tekniklerini kullandılar.
Şeffaf iletken lifler insan saçından 100 kat daha incedir ve sağlık izleme, IOT (Nesnelerin İnterneti) cihazları ve biyoalgılama için uygulanabilir.
Mikro robotlar sensörleri taşıyabilir ve tıbbi işlevleri yerine getirebilir
Science Advances dergisinde bildirilen fiber baskı tekniği, temassız, giyilebilir, taşınabilir solunum sensörleri yapmak için kullanılabilir. Cambridge Üniversitesi'ne göre, bu basılı sensörler yüksek hassasiyetli, düşük maliyetli ve aynı anda nefes düzeni bilgilerini, sesleri ve görüntüleri toplamak için bir cep telefonuna takılabilir.
Cambridge Mühendislik Bölümünden bir doktora öğrencisi olan baş yazar Andy Wang, normal solunum, hızlı nefes alma ve simüle öksürük gibi solunum koşulları için yüz kaplamasından sızan nefes nem miktarını test etmek için fiber sensörü kullandı. Fiber sensörlerin, özellikle nefes darlığını tekrarlayan hızlı solunumu izlemede, benzer ticari sensörlerden önemli ölçüde daha iyi performans gösterdiği söyleniyor.
Fiber sensör, viral partikülleri tespit etmek için tasarlanmamıştır - bilimsel kanıtlar, koronavirüs gibi viral partiküllerin solunum damlacıkları ve aerosollerle bulaştığına giderek daha fazla işaret ediyor - ancak yüz kaplamalarından sızan nefes neminin miktarının ve yönünün ölçülmesi, korumadaki ‘zayıf’ noktaların bir göstergesi olabilir.
Ekip, kumaştan veya cerrahi maskelerden gelen sızıntının çoğunun, özellikle öksürme sırasında önden geldiğini, N95 maskelerindeki sızıntının çoğu ise sıkı bağlantılarla üstten ve yanlardan geldiğini buldu. Bununla birlikte, her iki tür yüz maskesi de uygun şekilde takıldığında solunan nefesin akışını zayıflatmaya yardımcı olur.
Araştırmayı yöneten Cambridge Mühendislik Departmanından Dr. Yan Yan Shery Huang “Küçük iletken liflerden yapılmış sensörler, geleneksel ince film tekniklerine kıyasla, sıvı ve gazın hacimsel olarak 3D olarak algılanması için özellikle yararlıdır, ancak şu ana kadar bunları yazdırmak ve cihazlara dahil etmek ve bunları ölçekli olarak üretmek zor olmuştur,” dedi.
Huang ve meslektaşları, gümüş ve / veya yarı iletken polimerlerden yapılan kompozit fiberleri 3D olarak yazdırdılar. Bu fiber baskı tekniği, ince bir koruyucu polimer kılıfla sarılmış yüksek saflıkta iletken bir fiber göbeğe sahip bir çekirdek-kabuk fiber yapısı oluşturur.
Solunum sensörlerine ek olarak, baskı tekniği biyolojik hücrelere benzer boyutta biyouyumlu lifler yapmak için de kullanılabilir, bu da hücre hareketlerini yönlendirmelerine ve bu dinamik süreci elektrik sinyalleri olarak "hissetmelerine" olanak tanır.
Huang, yaptığı açıklamada, "Fiber sensörlerimiz hafif, ucuz, küçük ve kullanımı kolay olduğundan, genel halkın çevreleri hakkında bilgi almak için kendi kendine uygulanan testleri gerçekleştirmesine olanak sağlamak için potansiyel olarak evde test cihazlarına dönüştürülebilirler," dedi.
Ekip, bu fiber baskı tekniğini, mobil sağlık izleme veya biyomakine arayüz uygulamaları için potansiyel olarak daha fazla nefes türünü tespit edebilen bir dizi çok işlevli sensör için geliştirecek.
Kaynak: TheENGINEER
