Носимые и имплантируемые устройства в настоящее время используются для множества функций, включая отслеживание и мониторинг состояния здоровья. Однако для подачи энергии обычно требуются громоздкие батареи и простои из-за перезарядки. Международная группа ученых предполагает, что достижения в области материалов и электронного дизайна могут быть способны преобразовывать биомеханическую энергию в электрическую, открывая путь для устройств, которые можно носить и имплантировать, но которым не нужна подзарядка.

Результаты исследования публикует журнал Biosensors and Bioelectronics.

Ларри Ченг, профессор факультета технических наук и механики Пенсильванского университета объясняет, что его команда стремилась создать устройства, которые могут собирать энергию, и разработать датчики, которые могут работать автономно. Своеобразный комбайн для сбора энергии может подавать энергию для питания других устройств, в то время как датчики с автономным питанием могут обеспечивать собственную энергию для работы в качестве автономных устройств.

Такие датчики могут привести к более точному здравоохранению и возможностям удаленного мониторинга здоровья.

Международная группа исследователей во главе с инженерами Пенсильванского университета изучает возможность разработки растягиваемых биосенсоров с автономным питанием, которые в один прекрасный день могут привести к созданию носимых устройств, не нуждающихся в подзарядке, или даже датчиков, которые питаются от самого процесса, который они создали. Предоставлено: Penn State.

Исследователи заявили, что растяжимые пьезоэлектрические материалы — твердые вещества, способные накапливать электрические заряды — имеют решающее значение для развития таких приборов. Поскольку человеческие ткани мягкие и постоянно меняют форму, материалы должны иметь возможность изгибаться и растягиваться.

По мнению исследователей, биосенсоры могут быть не просто перенесены на поверхность кожи, но однажды могут быть имплантированы в тело. По словам Ченга, успехи в дизайне и разработке материалов за последнее десятилетие помогли исследователям разработать пьезоэлектрические материалы, которые достаточно гибкие и прочные, чтобы выдерживать воздействие окружающей среды внутри тела, но при этом настолько чувствительны и эффективны, что могут захватывать и преобразовывать такие быстрые движения, такие как сердцебиение и дыхание.