Skin Electronics

Skin Electronics: Forscher entwickeln hochelastisches Display

Das ultradünne, atmungsaktive Display wird auf die Haut geklebt und sendet biometrische Daten drahtlos an einen Cloudspeicher oder auf ein Smartphone.

Anlässlich des jährlichen Symposion der AAAS (American Association for the Advancement of Science) wurde ein ultradünnes, elastisches Display vorgestellt, das atmungsaktiv ist und auf die Haut aufgeklebt werden kann. Mit Hilfe von ebenfalls atmungsaktiven Hautsensoren, die auf Gold-Nanomesh-Technologie basieren, und einem Modul für drahtlose Datenübertragung, kann das System biometrische Daten, wie die Herzfrequenz, an einen Cloudspeicher oder an ein Smartphone senden.

Elastische Elektronikbauteile minimieren Belastungsschäden

Das Haut-Display, das in Zusammenarbeit mit Forschern der Graduate School of Engineering der Universität Tokio und Dai Nippon Printing (DNP) entwickelt wurde, besteht aus einem Array von 16 mal 24 Mikro-LEDs und kann einfache, bewegte Grafiken darstellen. Es kann um bis zu 45 Prozent seiner ursprünglichen Länge gedehnt werden. Seine neuartigen Struktur soll die Belastungen minimieren, die sich aus der Dehnung an der Verbindungsstelle von harten Materialien wie den Mikro-LEDs und weichen Materialien wie der elastischen, gedruckten Verkabelung ergibt - eine der Hauptursachen für Schäden an früheren Modellen.

Der Nanomesh-Hautsensor kann eine Woche lang kontinuierlich auf der Haut getragen werden, ohne dass es zu Entzündungen kommt. Der Sensor wurde im Rahmen einer früheren Forschungsarbeit entwickelt und kann Temperatur, Druck und Myoelektrizität (die elektrischen Eigenschaften des Muskels) messen, sowie ein Elektrokardiogramm aufnehmen.

„In der heutigen alternden Gesellschaft werden benutzerfreundliche, tragbare Sensoren zur Überwachung der Vitalfunktionen von Patienten benötigt, um die Belastung der Patienten und der pflegenden Angehörigen zu reduzieren“, sagt Takao Someya, Professor an der Graduate School of Engineering der Universität Tokio und Leiter des Forschungsprojekts. „Unser System könnte als eine der lang ersehnten Lösungen dienen, um diesen Bedarf zu decken, was letztendlich dazu führen wird, die Lebensqualität für viele Menschen zu verbessern.“

Einfache Handhabung auch für ältere Menschen

Dank der Fortschritte in der Halbleitertechnologie können tragbare Geräte die Gesundheit überwachen und verschiedene Vitalparameter, wie die Herzfrequenz, den Blutdruck oder die Körpertemperatur messen. Sie können ein Elektrokardiogramm aufnehmen und die Daten dann drahtlos an ein Smartphone übertragen. Die Messwerte oder die EKG-Wellenformen, die von einem Elektroden-Sensor auf der Haut aufgenommen wurden, können in Echtzeit auf dem Bildschirm angezeigt oder in der Cloud und auf anderen Medien gespeichert werden.

Das neue System, auch „Skin Electronics“ genannt, will noch einen Schritt weiter gehen. Auf die gesammelten Daten sollen auch ältere oder gebrechliche Menschen, die Schwierigkeiten bei der Bedienung haben, leicht zugreifen können. Das langfristige Ziel ist es, mit einer kontinuierlichen, nicht-invasiven Gesundheitsüberwachung und Selbstversorgung zu Hause dazu beizutragen, die Gesundheitssysteme in einer immer weiter alternden Gesellschaft zu entlasten. DNP will das Haut-Display innerhalb der nächsten drei Jahre auf den Markt bringen.

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