Eine Universität Tokio Forschungsgruppe hat eine flexible, leichte sensor, der reagiert schnell auf kleine thermische Veränderungen im Bereich der menschlichen Körpertemperatur. Dieser sensor wird erwartet, Gesundheitswesen und Wohlfahrt Anwendungen in Geräten für die überwachung der Körpertemperatur, zum Beispiel von Neugeborenen oder von Patienten auf der Intensivstation Einstellungen.

The printable sensor is thin and flexible enough to wrap around a pencil, or adapt to the form of the human body or another substrate. Device performance is largely unaffected by bending. Credit 2015 Someya Laboratory
Die druckbare sensor ist Dünn und flexibel genug, um wickeln um einen Bleistift, oder passen sich der form des menschlichen Körpers oder ein anderes Substrat. Gerät Leistung ist weitgehend unbeeinflusst durch biegen.
Credit: 2015 Someya Labor

Flexible und tragbare Geräte werden zunehmend entwickelt für medizinische und andere Anwendungen, bei denen Temperatur-und andere sensoren integriert werden, um feedback auf Patienten Gesundheit und Wohlbefinden. Die Körpertemperatur ist eine grundlegende mess-und viele low-cost-flexible Temperatur-sensoren nachgewiesen wurden, aber die Geräte entwickelt, die bisher erfordern eine externe Schaltung zur Verstärkung des Signals zu ermöglichen, eine genaue Temperatur-Messung.

In Ihrer neuesten Forschung, Professor Takao Someya und Dr. Tomoyuki Yokota seiner Arbeitsgruppe an der Graduate School of Engineering entwickelt haben, eine neue druckbare, flexible, leichte Temperatur-sensor weist eine sehr hohe änderung in der elektrischen Widerstand von bis zu 100.000-mal über einen Bereich von nur fünf Grad Celsius, was eine genaue Messung der Temperatur ohne zusätzliche komplizierte display-schaltungen.

Der key des neuen Sensors ist die Fähigkeit, genau zu Steuern die Temperatur der sensoren. Der sensor besteht aus Graphit und einem semicrystalline Acrylat-polymer gebildet von zwei Monomeren Moleküle, die Bindung zusammen und bilden eine polymer-Kette. Das Ziel Temperaturbereich, in welcher der sensor ist am genauesten ausgewählt werden können, einfach durch die Veränderung der Proportionen der beiden Monomere. Die Forschungsgruppe Ziel erreicht Temperaturen zwischen 25 und 50 Grad Celsius, wird ein Bereich beinhaltet die Durchschnittliche menschliche Körpertemperatur, und gleichzeitig die Realisierung Reaktionszeiten von weniger als 100 Millisekunden und einem Temperatur-Empfindlichkeit von 0,02 Grad Celsius. Das Gerät war auch stabil, selbst unter physiologischen Bedingungen, Bereitstellung von wiederholten Messungen bis zu 1.800 mal.

Die Forschungsgruppe testeten Ihre neuen Sensors, die durch drucken eines flexiblen thermal-monitoring-Gerät wurde direkt auf die Lunge einer Ratte zu Messen, Lunge Temperatur. Das Gerät erfolgreich gemessen zyklischen Veränderungen in der Lunge Temperatur von nur 0,1 Grad Celsius, wie das Tier atmete, demonstrieren seine Nützlichkeit als ein sensor für die Behörde zur überwachung der Vitalparameter im physiologischen (internen) Einstellungen.

„Durch den Druck eine Reihe von diesen sensoren ist es möglich, zur Messung der Oberflächentemperatur über eine große Fläche“, sagt Professor Someya. Er fährt Fort, „Das sensor-array angebracht werden kann, um biologisches Gewebe wie die Haut für eine präzise überwachung in medizinischen Anwendungen. Aufgrund der großen Resonanz des Sensors der Temperatur ändern ermöglicht es uns um eine Vereinfachung der Schaltung, konnten wir drucken unsere sensoren auf Pflaster, und dann überwachen die Körpertemperatur. Zum Beispiel, ein Pflaster direkt auf die Wunde oder nach einer Operation, könnte eine Warnung der Infektion durch die Erkennung von lokalen Veränderungen in der Temperatur aufgrund einer Entzündung.“

Eine druckbare, flexible, leichte Temperatur-sensor

Andere mögliche Anwendungen umfassen tragbare elektronische Kleidung, wo der sensor angewandt werden könnten, unter Stoff die Temperatur zu Messen bei sportlichen und anderen Aktivitäten.

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