Perangkat elektronik yang dapat dipakai dapat mengubah terapi

Perangkat elektronik yang dapat dikenakan biasanya menukar fleksibilitas dengan daya komputasi, namun para insinyur telah menciptakan perangkat silikon ultra-tipis baru yang dapat menempel pada kulit seperti tato temporer dan cukup kuat untuk membaca sinyal otak.

“Anda tidak dapat mengubah biologi, jadi Anda benar-benar harus mendefinisikan ulang sifat elektronika,” kata John A. Rogers, profesor teknik di Universitas Illinois yang memimpin pengembangan tersebut. Dia dan rekan-rekannya menggambarkan perangkat elektronik mirip kulit itu dalam artikel jurnal mendatang Sains.

Selama beberapa dekade terakhir, sebagian besar pendekatan terhadap perangkat elektronik yang dapat dikenakan telah melibatkan platform elektronik mirip kulit yang menciptakan titik kontak, seperti elektroda, atau berfokus pada fleksibilitas dibandingkan kemampuan komputasi. “Ini pada dasarnya membuang semua pengetahuan ilmiah, Ultratin Electronics Menjadi Second Skinedge dan pengetahuan teknik yang telah dibangun seputar silikon,” kata Rogers.

BERITA: Pria lumpuh bisa berjalan setelah terobosan medis

Maka lanjutnya, mengambil silikon dari wafer setebal setengah milimeter ke nanomembran.

Platform baru ini menghasilkan sirkuit berbasis silikon dalam struktur bergelombang yang disebut “filamen ular” yang memungkinkannya membentuk jaringan elektronik. Sirkuit tersebut diintegrasikan ke dalam lembaran karet yang sangat tipis yang menempel secara alami pada kulit tanpa memerlukan lem.

Para peneliti berhasil melakukan pengukuran terus menerus selama 6 jam dan menemukan bahwa tidak ada iritasi atau degradasi yang terjadi ketika perangkat dibiarkan menyala selama 24 jam. Rogers mengatakan setelah sekitar dua minggu, pengelupasan kulit secara alami akan menyulitkan perangkat elektronik untuk tetap berada di tempatnya.

Rogers dan timnya fokus terutama pada penyelidikan aplikasi medis untuk teknologi tersebut. Ketika dilaminasi ke dahi, jantung, dan lengan bawah, perangkat ini berfungsi seperti elektroda standar untuk mengukur aktivitas. Di tenggorokan, alat ini cukup sensitif untuk merekam kontraksi otot tenggorokan selama vokalisasi, yang berarti dapat membantu orang yang kesulitan berbicara.

Sifat elektronik yang mirip kulit ini membuatnya ideal untuk memantau orang-orang yang memiliki masalah seperti gangguan tidur atau penyakit yang mempengaruhi laring yang memerlukan elektroda dan perangkat yang besar dan tidak nyaman, kata Rogers. Penggunaan patch ringan seperti itu bisa bermanfaat untuk perawatan neonatal pada bayi prematur, tambahnya.

Teknologi yang nyaris tak terlihat ini juga tidak sepenuhnya pasif. Bekerja sama dengan tim dari Johns Hopkins, para peneliti menemukan bahwa dengan menempelkan tambalan pada kaki tikus, mereka dapat membuat kaki tersebut bergerak maju mundur melalui rangsangan listrik. Merangsang otot tanpa membatasinya penting untuk rehabilitasi fisik, kata Rogers.

BERITA: Terobosan bio memberi sinyal pada sensor masa depan

“Ada banyak kemajuan yang bisa segera terjadi jika Anda menggunakan perangkat konvensional yang lebih canggih dan memasukkannya ke dalam tata letak web ini,” kata Rogers. Teknologi tersebut suatu saat mungkin juga dapat digunakan oleh para gamer. Meskipun Rogers mengakui bahwa kemampuannya masih primitif, ia telah menunjukkan bahwa berbicara di titik tenggorokan dapat mengontrol arah penunjuk.

Selanjutnya, Rogers dan rekan-rekannya berencana merancang dan mendemonstrasikan kemampuan komunikasi nirkabel terintegrasi penuh untuk platform mereka sehingga dapat mengirimkan informasi dengan lebih mudah. Tujuan utamanya adalah untuk mengkomersialkan teknologi ini melalui Mc10, sebuah perusahaan rintisan di Cambridge, Massachusetts, yang didirikan bersama Rogers pada tahun 2008. Pada akhirnya, ia juga ingin memungkinkan perangkat elektronik tersebut memproses sel-sel kulit mati, sehingga perangkat tersebut dapat bertahan lebih lama. tunggu

Qibing Pei adalah profesor sains dan teknik material di UCLA yang bekerja membuat perangkat elektronik polimer yang sangat dapat diregangkan. Dia dan rekan-rekannya menciptakan tampilan elektronik yang dapat dikenakan dari LED polimer yang secara intrinsik dapat diregangkan. Ia mengatakan platform Rogers memiliki potensi yang sangat bagus.

“Bagian yang paling menarik bagi saya adalah dia berhasil membuat elektroda logam, perangkat semikonduktor, menjadi sangat kecil dan terstruktur,” katanya. Perangkat selang filamen juga bisa meregang hingga 30 persen, tambah Pei. “Ini cukup cocok dengan kulit.”

Memperoleh lebih banyak berita sains dan teknologi di Berita Penemuan.