Berta Sándor
Vezeték nélkül kommunikál egy chip nélküli szenzor
A viselhető érzékelő méri és továbbítja a testi folyamatokhoz kapcsolódó jeleket.
A testen viselhető érzékelők vagy viselhető eszközök mindenütt jelen vannak a vezeték nélküli technológiának köszönhetően, amely lehetővé teszi, hogy a személy glükózkoncentrációja, vérnyomása, pulzusszáma és aktivitási szintje zökkenőmentesen továbbítható legyen a szenzorról a telefonjára további elemzés céljából. A legtöbb vezeték nélküli érzékelő beágyazott Bluetooth-chipeken keresztül kommunikál, amelyeket kis elemek táplálnak. Ezek a hagyományos chipek és áramforrások azonban túlságosan terjedelmesek a következő generációs érzékelőkhöz, amelyek egyre kisebbek, vékonyabbak és rugalmasabbak lesznek.
Az MIT mérnökei chipmentes, vezeték nélküli elektronikus "bőrt" fejlesztettek ki. A viselhető szenzor érzékeli és továbbítja a pulzushoz, az izzadsághoz és az UV-sugárzáshoz kapcsolódó jeleket. Ehhez nincs szükség terjedelmes chipekre vagy elemekre. A kutatók szerint a fejlesztésük úttörő szerepet játszik a jövőbeli chipmentes, vezeték nélküli szenzorok kifejlesztésében.
Az érzékelő kialakítása egyfajta elektronikus bőr - egy rugalmas, félvezető fólia, amely úgy simul a bőrhöz, mint egy elektronikus ragasztószalag. Az érzékelő középpontjában egy rendkívül vékony, kiváló minőségű gallium-nitrid film áll. Ez az anyag piezoelektromos tulajdonságokkal rendelkezik: mechanikai feszültség hatására elektromos jelet képes generálni és elektromos impulzusra mechanikusan rezegni. A szakértők pont a gallium-nitrid kétirányú piezoelektromos tulajdonságait használták ki és az anyagot érzékelésre és vezeték nélküli kommunikációra használják.
A kutatók tiszta, egykristályos gallium-nitrid mintákat állítottak elő. Ezeket egy vezető aranyréteggel kötötték össze, hogy felerősítsenek minden bejövő vagy kimenő elektromos jelet. A csapat megmutatta, hogy az eszköz elég érzékeny ahhoz, hogy rezgésbe hozza az ember szívverése, valamint az izzadságban lévő só, és hogy az anyag rezgése elektromos jelet eredményez. Ezt egy közeli vevővel lehet leolvasni. Ilyen módon az eszköz vezeték nélkül, chipek és elemek nélkül továbbítja az érzékelő adatait. "A chipek sok energiát igényelnek, de a mi eszközünk nagyon könnyű rendszert tesz lehetővé energiaigényes lapkák nélkül. Körülvehetnéd a tested, mint egy kötést, és a mobiltelefonodon lévő vezeték nélküli leolvasóval együtt nyomon követhetnéd a pulzusodat, az izzadtságodat és más biológiai jeleket" - nyilatkozta Jeehwan Kim, a tanulmány társszerzője.
A testen viselhető érzékelők vagy viselhető eszközök mindenütt jelen vannak a vezeték nélküli technológiának köszönhetően, amely lehetővé teszi, hogy a személy glükózkoncentrációja, vérnyomása, pulzusszáma és aktivitási szintje zökkenőmentesen továbbítható legyen a szenzorról a telefonjára további elemzés céljából. A legtöbb vezeték nélküli érzékelő beágyazott Bluetooth-chipeken keresztül kommunikál, amelyeket kis elemek táplálnak. Ezek a hagyományos chipek és áramforrások azonban túlságosan terjedelmesek a következő generációs érzékelőkhöz, amelyek egyre kisebbek, vékonyabbak és rugalmasabbak lesznek.
Az MIT mérnökei chipmentes, vezeték nélküli elektronikus "bőrt" fejlesztettek ki. A viselhető szenzor érzékeli és továbbítja a pulzushoz, az izzadsághoz és az UV-sugárzáshoz kapcsolódó jeleket. Ehhez nincs szükség terjedelmes chipekre vagy elemekre. A kutatók szerint a fejlesztésük úttörő szerepet játszik a jövőbeli chipmentes, vezeték nélküli szenzorok kifejlesztésében.
Az érzékelő kialakítása egyfajta elektronikus bőr - egy rugalmas, félvezető fólia, amely úgy simul a bőrhöz, mint egy elektronikus ragasztószalag. Az érzékelő középpontjában egy rendkívül vékony, kiváló minőségű gallium-nitrid film áll. Ez az anyag piezoelektromos tulajdonságokkal rendelkezik: mechanikai feszültség hatására elektromos jelet képes generálni és elektromos impulzusra mechanikusan rezegni. A szakértők pont a gallium-nitrid kétirányú piezoelektromos tulajdonságait használták ki és az anyagot érzékelésre és vezeték nélküli kommunikációra használják.
A kutatók tiszta, egykristályos gallium-nitrid mintákat állítottak elő. Ezeket egy vezető aranyréteggel kötötték össze, hogy felerősítsenek minden bejövő vagy kimenő elektromos jelet. A csapat megmutatta, hogy az eszköz elég érzékeny ahhoz, hogy rezgésbe hozza az ember szívverése, valamint az izzadságban lévő só, és hogy az anyag rezgése elektromos jelet eredményez. Ezt egy közeli vevővel lehet leolvasni. Ilyen módon az eszköz vezeték nélkül, chipek és elemek nélkül továbbítja az érzékelő adatait. "A chipek sok energiát igényelnek, de a mi eszközünk nagyon könnyű rendszert tesz lehetővé energiaigényes lapkák nélkül. Körülvehetnéd a tested, mint egy kötést, és a mobiltelefonodon lévő vezeték nélküli leolvasóval együtt nyomon követhetnéd a pulzusodat, az izzadtságodat és más biológiai jeleket" - nyilatkozta Jeehwan Kim, a tanulmány társszerzője.