Ricercatori del MIT progettano una "e-skin" indossabile senza batterie con vari sensori wireless

Gli indossabili rappresentano uno dei settori in più rapida crescita, con un fatturato globale stimato in 380,5 miliardi di dollari entro il 2028. I sensori alimentati dalla tecnologia wireless sono ormai abbastanza piccoli da poter essere inseriti negli orologi da polso o bracciali e possono misurare vari biomarcatori umani come la concentrazione di glucosio, la pressione sanguigna, la frequenza cardiaca, i passi compiuti durante la giornata, ecc. Questi chip richiedono ancora una piccola batteria, ma nel prossimo futuro non ci sarà bisogno di fonti di energia sintetiche, poiché i ricercatori sono riusciti a fabbricare sensori indossabili incorporati in una rete sottile che non richiede chip wireless o batterie.

L'ultima "pelle" elettronica senza fili ideata da un gruppo di ingegneri del MIT è stata recentemente descritta nella rispettabile rivista Science. Questa pelle elettronica, costituita da una pellicola flessibile e semiconduttiva, può aderire facilmente alla pelle umana come uno scotch elettronico. I ricercatori hanno scoperto che le proprietà piezoelettriche del nitruro di gallio possono consentire a questo materiale di fungere da trasmettitore wireless e da sensore, per cui hanno integrato un sottile strato di questo materiale nell'e-skin.

Per aumentare l'accuratezza della misurazione e la forza dei segnali elettrici, il team del MIT ha accoppiato il nitruro di gallio con uno strato conduttore di oro. In questo modo l'e-pelle si è dimostrata abbastanza sensibile da vibrare in risposta al battito cardiaco di una persona, oltre a poter rilevare la quantità di sale nel sudore umano se accoppiata a una membrana che rileva gli ioni. Le vibrazioni generate dal sottile strato producono un segnale elettrico che può essere interpretato da un ricevitore vicino.

Jeehwan Kim, uno degli autori dello studio di progettazione, spiega che "i chip richiedono molta energia, ma il nostro dispositivo potrebbe rendere un sistema molto leggero senza avere chip affamati di energia" Inoltre, l'e-skin può essere indossato "come una benda e abbinato a un lettore wireless sul cellulare" cellularesi possono monitorare in modalità wireless le pulsazioni, il sudore e altri segnali biologici"

Ora che i ricercatori hanno dimostrato come i sensori wireless senza chip possano essere integrati nel design dell'e-skin, il prossimo passo sarà quello di diversificare l'array di sensori con membrane selettive in grado di rilevare vari biomarcatori vitali. Il coautore dello studio, Jun Min Suh, postdoc del MIT, afferma che "se si cambia la membrana di rilevamento, si può rilevare qualsiasi biomarcatore target, come il glucosio o il cortisolo legato ai livelli di stress"

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