Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

At få en smart tatovering uden en nål

En laser opvarmer væsken i en mikrokanal. En dampboble vokser hurtigt, forårsager væsken (indeholdende medicin eller blæk) til at blive skubbet ud af kanalen med høj hastighed. Kredit:University of Twente

En tatovering, der advarer dig om for mange timers eksponering for sollys, eller advarer dig om at tage din medicin? Ved siden af ​​deres kosmetiske rolle, tatoveringer kunne få ny funktionalitet ved hjælp af intelligent blæk. Det ville kræve mere præcis og mindre invasiv injektionsteknik. Forskere fra University of Twente udvikler nu en mikrojet-injektionsteknologi, der slet ikke bruger nåle. I stedet, en ultrahurtig væskestråle med tykkelsen af ​​et menneskehår trænger ind i huden. Det er ikke smertefuldt, og der er mindre spild. I deres nye udgivelse i den amerikanske Journal of Applied Physics , forskerne sammenligner både nåle- og væskestråletilgangen.

Ismanden Ötzi havde allerede, for over 5000 år siden, snesevis af simple tatoveringer på hans krop, åbenbart for smertelindring. Siden den klassiske 'anker'-tatovering, som sømænd havde på armene, tatoveringer er blevet mere og mere almindelige. Omkring 44 millioner europæere bærer en eller flere af dem. På trods af den bredere accept i samfundet, den underliggende teknik ændrede sig ikke og har stadig sundhedsrisici. En eller flere bevægelige nåle anbringer blæk under hudoverfladen. Dette er smertefuldt og kan skade huden. Bortset fra det, nåle skal bortskaffes på en ansvarlig måde, og en del blæk er spildt. Alternativet som David Fernández Rivas og hans kolleger udvikler, bruger ingen nåle. I deres nye avis, de sammenligner denne nye tilgang med klassisk nåleteknologi, på et kunstigt hudmateriale og ved hjælp af højhastighedsbilleder. Bemærkelsesværdigt, ifølge Fernández Rivas, den klassiske nåleteknologi har aldrig været genstand for forskning på en så grundig måde, ved hjælp af højhastighedsbilleder.

Hurtig væskestråle

Den nye teknik anvender en laser til hurtigt at opvarme en væske, der er inde i en mikrokanal på en glaschip. Opvarmet over kogepunktet, en dampboble dannes og vokser, skubbe væsken ud med hastigheder op til 100 meter i sekundet (360 km/t). Jetflyet, omkring diameteren af ​​et menneskehår, er i stand til at gå gennem menneskelig hud. "Du mærker ikke meget af det, ikke mere end et myggestik, siger Fernandez Rivas. Et kort videointerview med ham kan findes her.

Forskerne lavede deres eksperimenter med en række kommercielt tilgængelige blæk. Sammenlignet med en tatoveringsmaskine, mikrostrålen bruger en lille mængde energi. Hvad der er vigtigere, det minimerer hudskader og injektionseffektiviteten er meget højere, der er intet tab af væske. Og der er ingen risiko for forurenede nåle. Den nuværende mikrojet er en enkelt, mens tatovering ofte udføres ved hjælp af flere nåle med forskellige typer eller farver blæk. Også, den volumen, der kan 'leveres' af mikrojet, skal øges. Dette er næste skridt i udviklingen af ​​den nålefri teknologi.

Hudbehandling

I dagens medicinske verden, tatoveringslignende teknikker bruges til behandling af hud, maskering af ar, eller behandling af hårsygdomme. Det er andre områder, hvor den nye teknik kan bruges, samt ved vaccination. En udfordrende idé er at bruge tatoveringer til kosmetiske formål og som sundhedssensorer på samme tid. Hvad hvis blæk er lysfølsomt eller reagerer på visse stoffer, der er til stede i huden eller i sved?

På denne nye tilgang, videnskabsmænd, studerende, iværksættere og tatovører deltager i en særlig begivenhed "Fremtiden under vores hud, " organiseret af David Fernandez Rivas.

Varme artikler