Van slimme sokken tot sportkleding die inspanning meten, draagbare lichaamssensoren worden de nieuwste "must-have" -technologie. Nu melden wetenschappers dat ze op het punt staan ​​zijde te gebruiken. een van 's werelds meest begeerde stoffen, om een ​​gevoeligere en flexibelere generatie van deze multifunctionele apparaten te ontwikkelen die een hele reeks lichaamsfuncties in realtime bewaken.

De onderzoekers presenteren hun werk vandaag op de 254e National Meeting &Exposition van de American Chemical Society (ACS). ACS, 's werelds grootste wetenschappelijke vereniging, houdt de vergadering hier tot en met donderdag. Het beschikt over bijna 9, 400 presentaties over een breed scala aan wetenschappelijke onderwerpen.

"Er is momenteel een hele wereld aan mogelijkheden voor zijden sensoren. Zijde is het ideale materiaal voor het vervaardigen van sensoren die op het lichaam worden gedragen, "Yingying Zhang, doctoraat, zegt. "Een mogelijkheid die we voorzien, is dat ze worden gebruikt als een geïntegreerd draadloos systeem waarmee artsen patiënten gemakkelijker op afstand kunnen volgen, zodat ze sneller dan ooit tevoren op hun medische behoeften kunnen reageren."

Lichaamssensoren, die meestal zijn gemaakt met halfgeleiders, hebben aangetoond dat ze een groot potentieel hebben voor het monitoren van de menselijke gezondheid. Maar ze hebben beperkingen. Bijvoorbeeld, spanningssensoren, welke maatregel van kracht verandert, kunnen niet tegelijkertijd zeer gevoelig en zeer rekbaar zijn. Zijde, een natuurlijk materiaal dat sterker is dan staal en flexibeler dan nylon, deze problemen zou kunnen overwinnen. De vezel is ook lichtgewicht en biocompatibel. Echter, zijde geleidt elektriciteit niet zo goed. Om deze uitdaging aan te gaan, Zhang en collega's van de Tsinghua University in China zochten naar een manier om de geleidbaarheid van zijde te vergroten, zodat het met succes kan worden gebruikt in apparaten voor lichaamsdetectie.

De onderzoekers besloten om twee verschillende strategieën te proberen. In een benadering, ze behandelden de zijde in een inert gasomgeving met temperaturen variërend van 1, 112 graden tot 5, 432 graden Fahrenheit. Als resultaat, de zijde werd doordrenkt met N-gedoteerde koolstof met enkele gegrafitiseerde deeltjes, die elektrisch geleidend is. Met behulp van deze techniek, de wetenschappers hebben spanningssensoren ontwikkeld, druksensoren en een dual-mode sensor die tegelijkertijd temperatuur en druk kan meten.

Bij de andere benadering het team voerde grafeen- of koolstofnanobuisjes aan zijderupsen. Sommige van deze nanodeeltjes zijn van nature opgenomen in de zijde die door de wormen wordt geproduceerd. Tot dusver, deze methode heeft geen elektrisch geleidende vezels opgeleverd, maar de onderzoekers experimenteren nog steeds met deze techniek en hopen dat ze het kunnen laten werken.

Op basis van de voorlopige resultaten, Zhang wil manieren onderzoeken om een ​​geïntegreerde set van op zijde gebaseerde, zelfvoorzienende sensoren die zouden worden aangedreven door nanogeneratoren. Ze suggereert ook dat de zijden sensoren van haar team kunnen worden gebruikt om meer realistische robots te bouwen die aanraking kunnen voelen, temperatuur of vochtigheid en kan zelfs de stemmen van verschillende mensen onderscheiden.