Op de huid geprint: wearables

Het onderzoek is gepubliceerd in ACS Applied Materials Interfaces.

Tot nu toe werd direct printen op de huid belemmerd door het hechtingsproces voor metalen componenten, sinteren genaamd. Dit proces heeft temperaturen nodig van rond de 300° C om zilveren nanodeeltjes te binden, wat veel te heet is voor de huid.

Om dit probleem op te lossen, creëerde het team een sinterhulplaag die sinteren bij lagere temperaturen mogelijk maakt en de huid beschermt. Ze voegden een nanodeeltje toe waarmee zilverdeeltjes kunnen worden geprint bij een lagere temperatuur van 100° C. Terwijl deze temperatuur het mogelijk maakt om de deeltjes op kleding en papier te printen, is het nog steeds te heet voor op de huid. Dus paste het team de formule van de hulplaag aan en veranderde de druklaag, waardoor het sinteren nu bij kamertemperatuur kan worden gedaan.

 De laag is gemaakt van polyvinylalcoholpasta, wat vaak wordt gebruikt in gezichtsmaskers, en calciumcarbonaat, dat wordt aangetroffen in eierschalen. Deze laag vermindert de ruwheid van het printoppervlak en laat de laag met metalen patronen buigen en vouwen terwijl hun elektromechanische eigenschappen behouden blijven. Nadat de sensor is geprint, wordt een ventilator gebruikt om het water uit de inkt te verwijderen.

De draagbare sensoren kunnen nauwkeurig en continu temperatuur, vochtigheid en zuurstofgehalte in het bloed registreren, evenals hartprestatiesignalen. Ze koppelden de lichaamssensoren draadloos aan een netwerk dat de signalen monitort. De wearable kan een paar dagen blijven zitten en wordt verwijderd met een warme douche.

Volgens het team zijn het proces en de resulterende wearable milieuvriendelijk en recyclebaar.