Sporing af muskelaktivitet med tøj på ryggen

Bioelektriske sensorer på huden kan bruges til at måle elektriske signaler i kroppen, som hjerteaktivitet og muskelsammentrækning. Selvom det giver værdifuld information til klinikere, den nuværende bioelektriske sensorteknologi kan være ineffektiv, ubehageligt, dyrt, og svær at fremstille.

I APL materialer , forskere fra University of Utah og Gyeongsang National University i Sydkorea har udviklet en bioelektrisk sensor, der er praktisk og billig.

Sensoren måler elektromyografi (EMG) signaler, der genereres i muskler, når de trækker sig sammen. EMG-signaler er nyttige til at studere muskeltræthed og restitution, og de har potentiale til at informere om diagnosticering og behandling af neuromuskulære sygdomme.

"Det signal vi måler er en spænding over en tid, " sagde forfatter Huanan Zhang. "Hver gang din finger bevæger sig, kroppens potentiale, af musklen, ændringer. Så, vi er i stand til at opdage forskellen i potentiale."

Biosensoren er direkte integreret på et stykke tøj. Det har fordele ud over bekvemmelighed og komfort - blødt tøj betyder bedre kontakt med huden og et bedre signal.

I første omgang, forskerne trykte sølvpasta direkte på stof. Sølv er ledende, gør det til et godt materiale til at detektere elektriske signaler. Imidlertid, det er også noget giftigt, så langvarig eksponering kan føre til hudirritation.

For at udnytte de gavnlige egenskaber ved sølv, mens de løser de problemer, det udgør, holdet deponerede et lag af guld nanopartikler oven på sølvet. Guldet indkapslede fuldstændig sølvpartiklerne, forhindrer dem i at røre huden.

Resultatet var en detektor, der både var ledende og ikke-irriterende for huden. Mængderne af guld og sølv er små nok til, at det også forbliver billigt.

Forskerne testede biosensorens ydeevne ved at placere den på biceps og fingrene og overvåge det detekterede signal, mens disse muskler udviklede sig gennem forskellige øvelser.

Fordi sensoren er en del af stoffet og er designet til at blive brugt over længere perioder, den skal tåle vask. Holdet testede sensorens ydeevne efter flere vaske og fandt, at dens ydeevne forblev høj.

"Dette værk designer ikke kun en bærbar enhed, som har bekvemmelighedsfaktoren, men den har også fantastisk ydeevne og er biokompatibel, " sagde Zhang.

Holdet mener, at brug af denne printteknik på tekstiler kan revolutionere fremtidige bioelektriske sensorer.