アメリカのエンジニアのグループが、チップや電源を含まない無線アクセスを備えた電子パッチのプロトタイプを開発しました。この開発により、人々の健康を監視するための非常に快適なウェアラブル センサーを作成できます。このようなセンサーは有線接続を必要とせず、かさばるバッテリー、コントローラー、送信機に依存しません。
この開発は、窒化ガリウムから欠陥のない超薄膜を成長させるというアメリカの科学者の研究に基づいています。この技術により、グラフェン基板上に最も純粋な単結晶半導体膜を成長させ、その後、問題なく使用するためにそれらを剥がすことが可能になります。
窒化ガリウムは、圧電特性によって特徴付けられます。変形に応じて電気信号を生成することも、電気インパルスに応じて機械的振動を実行することもできます。電気信号を増幅するために、科学者は金の最も薄い「メッシュ」を窒化ガリウムの表面に適用しました。エレメントの厚さは250nmで、人間の髪の毛の約100分の1です。
提示されたセンサーは、パッチのように皮膚に接着されています。それらの感度は、人の心拍に反応して振動するだけでなく、汗の塩分にも反応するのに十分でした.材料の振動が電気信号を生成し、近くの受信機が非接触で読み取ることができます。つまり、このデバイスは、チップやバッテリーを必要とせずに感覚情報をワイヤレスで送信することができました。
皮膚に接着されたセンサーには、独自の「共振」振動周波数があります。同時に、これらの振動は電気信号に変換され、その周波数は無線受信機で登録できます。心拍数の増加などの皮膚の状態の変化は、センサーの機械的振動とセンサーが受信機に自動的に送信する電気信号に影響を与えます。同様に、デバイスは汗の化学組成の変化に反応します。バイオ マーカー センサーを変更することによって、人の状態の幅広いパラメーターを監視することが可能です。
「脈拍、汗中の化学物質、または皮膚の紫外線暴露に何らかの変化がある場合、これらすべてのアクションが窒化ガリウム膜の表面弾性波のパターンを変化させる可能性があります」と研究ノートの著者は述べています。 「そして、私たちのフィルムの感度は非常に高いため、これらの変化を検出できます。」
2022-08-19 16:15:09
著者: Vitalii Babkin