Написано AZoNano [19459[19009] 19 декабря 1979 года

Исследователи из Университета Сассекса разрабатывают носимые технологии с использованием наноматериалов, которые принесут большую пользу широкому спектру людей, таким как новорожденные, больничные пациенты, пожилые люди и любители спорта.

Физик доктор Конор Боланд из Университета Сассекса опубликовал «план», чтобы помочь исследователям понять, как повысить эффективность наноматериалов, используемых в датчиках здоровья.

Наноматериалы обладают потенциалом, позволяющим получить ключ к носимой технологии, которая контролирует кровяное давление, дыхание, пульс и движения в суставах по беспроводной сети и в режиме реального времени. Но вопрос о том, как превратить эти гибкие материалы в более чувствительный и растягивающийся, до сих пор озадачивал ученых.

Статья доктора Боланда, озаглавленная «Спотыкаясь в пустыне исследований, стандартные методы, чтобы пролить свет на электропроводящие нанокомпозиты для будущего мониторинга здравоохранения», была опубликована в известном журнале ACS Nano 13 декабря ^е .

После исследования данных из 200 публикаций по этой теме в работе д-ра Конора Боланда впервые раскрывается проблема, заключающаяся в том, что чем больше материала можно растянуть, тем менее чувствительным он становится.

Однако, представляя ученым новую методику определения своих данных, доктор Боланд разработал методику, позволяющую ученым понять, как можно улучшить гибкость и чувствительность. Эти материалы, основанные на мониторинге состояния здоровья, должны быть адекватно чувствительны для измерения пульса с его тонкими стимулами низкой деформации, а также для сохранения этой чувствительности при измерении огромных деформаций изгибаемого сустава.

Публикация этого проекта открывает огромный потенциал для всех ученых в этой области. Доктор Боланд с оптимизмом смотрит, что это приведет к новому золотому веку здравоохранения, представив носимые устройства для отслеживания здоровья в режиме реального времени на основе наноматериалов.

Целью нашего исследования является создание мягких, пригодных для носки датчиков здоровья с использованием экономичных наноматериалов, способных осуществлять мониторинг состояния здоровья в режиме реального времени. Потенциал этих материалов был бы неоценим для врачебных кабинетов и больниц. Но до сих пор исследователи не могли сравнить наши собственные успехи с успехами других. Мы добились прогресса в пути, похожем на блуждание в темном лесу без факела .

Д-р Конор Боланд, преподаватель физики материалов, Школа математических и физических наук, Университет Сассекса

Доктор Боланд продолжил, «Наш проект теперь показывает исследователям путь, раскрывающий потенциал для многих приложений. Я надеюсь, что эти продукты принесут следующий золотой век здравоохранения, позволив медикам дистанционно предупреждать об изменениях в состоянии здоровья пациента ».

Далее он добавил: « Устройства, над которыми мы работаем, могут обеспечить системы раннего предупреждения для широкого круга людей: плохо больных в загруженных больничных палатах; пожилые люди в домах по уходу с риском падения или внезапной болезни; подверженные риску анафилактического шока, характеризующегося внезапным падением артериального давления ».

Обнаруживая изменения в пульсе, кровяном давлении, движении суставов и частоте дыхания, эти продукты могут потенциально идентифицировать болезнь, прежде чем проявятся внешние симптомы. Таким образом, пациенту можно помочь раньше .

Д-р Конор Боланд, преподаватель физики материалов, Школа математических и физических наук, Университет Сассекса

Д-р Боланд продолжил: « Существуют возможности и для частного коммерческого использования. Профессиональные и любители спорта должны вовремя увидеть более эффективные мониторы здоровья, поступающие на рынок. Они могут предоставить более точные диагностические датчики для игроков в регби или боксеров с риском сотрясения мозга, которые крайне необходимы. А датчики здоровья, использующие наноматериалы, также могут помочь обеспокоенным родителям, будь то оповещение их о рождении ребенка с риском смерти в колыбели или о малыше с высокими температурами и частотой дыхания ».

Этот опубликованный нами проект прокладывает путь всему этому .

Д-р Конор Боланд, преподаватель физики материалов, Школа математических и физических наук, Университет Сассекса

В этом исследовании специально исследуются материалы, называемые нанокомпозитами, комбинацией наноматериала и эластичного полимера, которые используются в качестве неинвазивных сенсоров для ношения на теле. Они либо размещаются на коже, либо интегрируются в беспроводные устройства, аналогичные существующим коммерческим фитнес-устройствам.

Чтобы измерить кровяное давление или пульс, материал должен быть помещен через кожу над артерией в запястье или шею. Чтобы измерить изгиб сустава, материал должен быть прикреплен через сустав в руке или колене.

В исследовании исследуется взаимосвязь между тремя вещами: чувствительностью (калибровочный коэффициент), степенью, в которой материал может растягиваться при проведении измерения (рабочий коэффициент), и жесткостью (модуль Юнга) материала, предлагая стандарты для каждого из них. , который определил бы характеристики идеального чувствительного материала.

Хотя графен является наиболее известным наноматериалом, существуют сотни других, таких как дихалькогениды переходных металлов, металлические нанопроволоки, углеродные нанотрубки и MXenes.

Источник: https://www.sussex.ac.uk