Tehnologije

Nosivi EKG: pametna majica mjeri otkucaje srca

Mladen Smrekar srijeda, 22. rujna 2021. u 06:00

Fleksibilna vlakna od ugljikovih nanocjevčica istraživači sa Sveučilišta Rice utkali su u odjeću i tako dobili EKG uređaj koji uvijek možete nositi na sebi

Nema potrebe nositi pametne satove ili nezgrapne Holter uređaje kako biste nadzirali rad svog srca; sav taj posao može obaviti i naizgled obična majica. Upravo ta ideja stoji iza "pametne odjeće" koju je razvio laboratorij sa Sveučilišta Rice. Iskoristili su provodljivi konac od nanocjevčica ugljika kako bi običnoj majici prišili novu funkcionalnost.

Bolje od standardnih uređaja

Biomolekularni inženjer Matteo Pasquali, voditelj laboratorija na Tehničkoj školi Sveučilišta Brown, sašio je vlakna u sportsku odjeću kako bi pratio otkucaje srca i kontinuirani elektrokardiogram (EKG) korisnika i o tome izvijestio u časopisu Američkog kemijskog društva Nano Letters.  

Niti ugljikovih nanocjevčica utkane u sportsku majicu prikupile su podatke o elektrokardiogramu i brzini otkucaja srca (Jeff Fitlow/Sveučilište Rice)
Niti ugljikovih nanocjevčica utkane u sportsku majicu prikupile su podatke o elektrokardiogramu i brzini otkucaja srca (Jeff Fitlow/Sveučilište Rice)

Vlakna su provodljiva poput metalnih žica, ali su periva, udobna i daleko je manje vjerojatno da će se slomiti tijekom kretanja tijela, tvrde istraživači. U konačnici, njihova majica s utkanima karbonskim nanocjevčicama bolje je prikupljala podatke od standardnog uređaja koji se nosi uz tijelo. 

"Košulja mora biti pripijena uz prsa", objašnjava vodeća autorica studije Lauren Taylor sa Sveučilišta Rice. "U budućim studijama usredotočit ćemo se na korištenje gušće utkanih niti ugljikovih nanocjevčica kako bi što više površine bilo u kontaktu s kožom."

Rastezanje bez lomova

Vlakna su mekana i fleksibilna, a odjeća u koju su utkana može se prati u perilici. Vlakna se lako šivaćim strojem mogu ušiti u tkaninu, poput standardnog konca. Cik-cak šavovi omogućuju pak rastezanje tkanine bez lomova.

Izvorna vlakna, široka oko 22 mikrona, bila su pretanka za šivaći stroj. Ručno šivanje nije dolazilo u obzir pa se pokušalo s krojenjem na strojevima za izradu užadi za makete brodova da bi na kraju sami napravili stroj kojim će nanocjevčice ušivati u majice
Izvorna vlakna, široka oko 22 mikrona, bila su pretanka za šivaći stroj. Ručno šivanje nije dolazilo u obzir pa se pokušalo s krojenjem na strojevima za izradu užadi za makete brodova da bi na kraju sami napravili stroj kojim će nanocjevčice ušivati u majice

Vlakna su osigurala ne samo stalan električni kontakt s kožom korisnika, već su poslužila i kao elektrode za povezivanje elektronike poput Bluetooth odašiljača za prijenos podataka na pametni telefon ili za povezivanje s Holterom koji se može spremiti u džep korisnika, 

Pasqualijev laboratorij još je 2013. predstavio vlakna od ugljikovih nanocjevčica. Od tada su vlakna, od kojih svako sadrži desetke milijardi nanocjevčica, proučavana za premošćivanje oštećenog tkiva na srcu, usađivanje u mozak, za upotrebu u umjetnim pužnicama, kao fleksibilne antene te u automobilskoj i zrakoplovnoj industriji. Za njihov razvoj i primjenu zadužen je Carbon Hub, istraživačka inicijativa koju vodi Sveučilište Rice.

Princip rada ugljikovih nanocjevčica ušivenih u majicu
Princip rada ugljikovih nanocjevčica ušivenih u majicu

Brojne primjene

Vlakna utkana u tkaninu mogu se koristiti i za ugradnju antena ili LED dioda, tvrde istraživači. Manje izmjene u geometriji vlakana i pripadajućoj elektronici mogle bi s vremenom odjeći omogućiti praćenje raznih vitalnih znakova, poput sile naprezanja ili brzine disanja.

Pasqualijev laboratorij još je 2013. predstavio vlakna od ugljikovih nanocjevčica
Pasqualijev laboratorij još je 2013. predstavio vlakna od ugljikovih nanocjevčica

Ta bi se vlakna mogla iskoristiti u ​​sučeljima mozak-računalo, u proizvodnji automobila, mekoj robotici, u zdravstvu i vojsci. Vlakna od ugljikovih nanocjevčica bolje rasipaju energiju od kevlara, dokazano je u jednom ranijem eksperimentu.

"U razvoju materijala sad smo tamo gdje su istraživači solarnih ćelija bili prije nekoliko desetljeća", zaključuje Pasquali. 

 



Multiroom Hi-Res WiFI zvučnik

DENON Home 250

Internet radio, Heos, Alexa, Airplay 2, Bluetooth

3379 kn Kupi

Gramofon sa predpojačalom

DENON DP-300F black

Masivna baza za smanjenje vibracije, aluminijska izrada, MM zvučnica

2199 kn 2990 kn Kupi