3 мар 2023 162

«Вторая кожа» из водорослей может изменить датчики для здоровья и фитнеса

Команда из Сассекса разработала новые датчики здоровья, вроде тех, которые носят бегуны или пациенты для контроля частоты сердечных сокращений и температуры. Но в новинке использовали природные элементы: соль, воду и морские водоросли в сочетании с графеном, то есть углеродом. Такие датчики полностью биоразлагаемы, что делает их более экологичными, чем обычно используемые альтернативы на основе резины и пластика.

Более того, исследователи обнаружили, что с точки зрения чувствительности их датчики на основе морских водорослей на самом деле превосходят существующие синтетические гидрогели и наноматериалы, используемые в носимых медицинских мониторах. А чем чувствительнее датчик, тем точнее он будет регистрировать жизненно важные показатели человека.

Идея использовать морские водоросли в устройстве для мониторинга здоровья возникла, когда учёный Конор Боланд, физик из Университета Сассекса, смотрел телевизор во время ковидного карантина.

Впервые я вдохновился на использование морских водорослей в лаборатории после просмотра кулинарной передачи во время карантина. Морские водоросли служат для загущения десертов и придают им мягкую и упругую структуру, которую предпочитают веганы и вегетарианцы в качестве альтернативы желатину. Это заставило меня задуматься: «Что, если мы могли бы взять это для сенсорных технологий?»

—Конор Боланд, преподаватель физики материалов в Школе математических и физических наук.

Морские водоросли — это прежде всего изолятор. Но, добавив нужное количество графена в их смесь, учёные смогли создать электропроводящую плёнку. При замачивании в солевой ванне плёнка быстро впитывает воду, образуя мягкий, губчатый, электропроводящий гидрогель. На фото — исследователь Адель Альярид держит в руках гибкий графеновый гидрогель из морских водорослей, разработанный в Университете Сассекса, Англия.

Разработка может совершить революцию в технологиях мониторинга здоровья, поскольку будущие носимые датчики клинического класса будут выглядеть как вторая кожа или временная татуировка: лёгкие, простые в нанесении и безопасные. Это значительно улучшило бы общее состояние пациента, без необходимости в более травмирующих больничных инструментах и проводах.

Статья «Высокочувствительные пьезорезистивные графеновые гидрогели, вдохновлённые пищевыми продуктами», была опубликована в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering.