Beoefenaars in de gezondheidszorg kunnen op een dag mogelijk fysiek screenen op borstkanker met behulp van drukgevoelige rubberen handschoenen om tumoren op te sporen, dankzij een transparante, buigbare en gevoelige druksensor nieuw ontwikkeld door Japanse en Amerikaanse teams.

Conventionele druksensoren zijn flexibel genoeg om te passen op zachte oppervlakken zoals de menselijke huid, maar ze kunnen drukveranderingen niet nauwkeurig meten als ze eenmaal gedraaid of gerimpeld zijn, waardoor ze ongeschikt zijn voor gebruik op complexe en bewegende oppervlakken. Aanvullend, het is moeilijk om ze onder de 100 micrometer dikte te verminderen vanwege beperkingen in de huidige productiemethoden.

Om deze problemen aan te pakken, een internationaal team van onderzoekers onder leiding van Dr. Sungwon Lee en professor Takao Someya van de Graduate School of Engineering van de Universiteit van Tokyo heeft een druksensor van het nanovezeltype ontwikkeld die de drukverdeling van ronde oppervlakken zoals een opgeblazen ballon kan meten en de detectienauwkeurigheid kan behouden zelfs wanneer gebogen over een straal van 80 micrometer, gelijk aan slechts twee keer de breedte van een mensenhaar. De sensor is ongeveer 8 micrometer dik en kan de druk op 144 locaties tegelijk meten.

Het apparaat dat in deze studie wordt gedemonstreerd, bestaat uit organische transistors, elektronische schakelaars gemaakt van organische materialen op basis van koolstof en zuurstof, en een drukgevoelige nanovezelstructuur. Koolstof nanobuisjes en grafeen werden toegevoegd aan een elastisch polymeer om nanovezels te maken met een diameter van 300 tot 700 nanometer, die vervolgens met elkaar verstrengeld raakten om een ​​transparante, dunne en licht poreuze structuur.

"We hebben ook de prestaties van onze druksensor getest met een kunstmatig bloedvat en ontdekten dat het kleine drukveranderingen en snelheid van drukvoortplanting kon detecteren, " zegt Lee. Hij vervolgt, "Flexibele elektronica heeft een groot potentieel voor implanteerbare en draagbare apparaten. Ik realiseerde me dat veel groepen flexibele sensoren ontwikkelen die druk kunnen meten, maar geen van hen is geschikt voor het meten van echte objecten omdat ze gevoelig zijn voor vervorming. Dat was mijn belangrijkste motivatie en ik denk dat we hebben een effectieve oplossing voor dit probleem voorgesteld."