Ученые создали умный материал для одежды будущего

Измерение биопотенциалов позволяет анализировать жизненно важные показатели организма человека.

Это открывает новые возможности для создания умной одежды, способной длительно отслеживать параметры физического состояния человека. Ученые ТПУ разработали материал, который может быть использован для этой цели.

Созданные датчики, прошедшие успешные лабораторные испытания, не вызывают раздражения кожи, устойчивы к стирке и могут быть интегрированы в различные виды одежды. Они представляют собой значимый шаг в развитии технологий для мониторинга здоровья и физической активности.

Этот научный прорыв открывает перспективы для использования подобных технологий не только в спортивной униформе, но и в медицинской сфере, повседневной одежде и других областях. Исследование, опубликованное в журнале ACS Sensors, подчеркивает значимость инноваций в области носимой электроники и заботы о здоровье человека.

Электроды, используемые для регистрации различных сигналов в нашем организме, играют важную роль в медицинской диагностике и мониторинге. Однако, их использование может вызывать дискомфорт из-за раздражения кожи в месте крепления. Этот факт затрудняет непрерывное мониторинговое использование электродов в течение длительного времени. Сотрудники Томского политехнического университета (ТПУ) обратили внимание на эту проблему и предложили инновационное решение.

Научная группа TERS-Team Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ разработала электроды, специально предназначенные для длительного мониторинга состояния здоровья без негативного воздействия на кожу. Эти электроды были созданы с применением уникального метода формирования электропроводящих полимерных композитов с использованием лазерной обработки.

Новые электроды, разработанные в ТПУ, не только обеспечивают точное считывание сигналов организма, но и минимизируют возможность раздражения кожи благодаря использованию специальных материалов и технологий. Таким образом, пациенты могут комфортно использовать эти электроды для мониторинга своего здоровья в течение продолжительного времени, не испытывая дискомфорта или аллергических реакций.

Электроды, созданные учеными, представляют собой инновационное сочетание текстильной основы, термопластика полиэтилентерефталата и оксида графена. Этот материал имеет толщину всего одну десятую миллиметра, что делает его сравнимым со стандартной офисной бумагой. При этом, благодаря обработке лазером, электроды обрели высокую электропроводность и механическую стабильность.

Исследователи отмечают, что такая комбинация материалов позволяет электродам быть устойчивыми к различным воздействиям, включая стирку и другие механические воздействия. Это открывает новые перспективы для использования электродов в различных областях, где требуется высокая надежность и долговечность материалов.

Благодаря инновационному подходу к созданию электродов, исследователи смогли добиться не только высокой функциональности, но и экологической безопасности материала. Это важный шаг в развитии технологий для электроники и других отраслей, где требуется использование электродов.

Новые датчики, разработанные профессором Евгенией Шеремет из Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ, представляют собой значительный прорыв в области носимой технологии. Эти датчики способны функционировать без использования специального электропроводящего геля, что делает их более удобными и доступными для широкого круга пользователей.

Умная одежда с встроенными такими датчиками обладает потенциалом для мониторинга здоровья человека в реальном времени. Они могут измерять пульс спортсмена во время тренировки, обеспечивая ценные данные для оптимизации физической активности. Кроме того, эти новые датчики имеют преимущество перед обычными фитнес-браслетами, так как способны собирать информацию не только с запястья, но и с других частей тела.

Интеграция таких инновационных технологий в повседневную одежду может привести к революции в медицинской диагностике и фитнес-индустрии. Возможность непрерывного мониторинга различных показателей здоровья открывает новые перспективы для улучшения качества жизни и профилактики заболеваний.

Важность проведения лабораторных тестов биологической совместимости датчиков в современной медицине трудно переоценить. Они позволяют выявить потенциальные проблемы и улучшить качество медицинских устройств. Один из недавних исследований, проведенных в Сибирском государственном медицинском университете, показал, что при двенадцатидневном использовании электродов на основе оксида графена кожа воспаляется гораздо меньше, чем при использовании распространенных хлорсеребряных электродов (Ag/AgCl).

Исследователи не только обнаружили этот положительный эффект, но и провели оптимизацию электрохимических свойств биоэлектродов. Как отметил первый автор статьи Максим Фаткуллин, это открытие может значительно улучшить эффективность медицинских процедур и снизить риск осложнений.

Разработка новых электродов ведется томскими политехниками совместно с коллегами из Сибирского государственного медицинского университета (Томск, РФ) и Сычуаньского университета (Ченду, КНР). Этот междисциплинарный подход позволяет объединить знания и опыт различных специалистов для создания инновационных решений в области медицинской техники.

Этот проект, который получил поддержку программы Минобрнауки России "Приоритет-2030", нацелен на развитие инноваций в образовании. Реализация данной программы предполагает создание новых образовательных методик и технологий, которые помогут студентам и преподавателям эффективнее взаимодействовать.

Программа "Приоритет-2030" ставит перед собой задачу модернизации образовательной системы с учетом современных вызовов и требований рынка труда.

Ключевыми направлениями проекта являются внедрение цифровых технологий в учебный процесс, развитие STEM-образования и повышение качества подготовки специалистов в соответствии с потребностями индустрии.

Источник и фото - ria.ru