Un'invenzione può trasformare uno dei materiali più utilizzati per applicazioni biomediche in dispositivi indossabili per monitorare la salute del cuore.

Un team della Purdue University ha sviluppato nanogeneratori triboelettrici indossabili autoalimentati (TENG) con strati di contatto a base di alcol polivinilico (PVA) per il monitoraggio della salute cardiovascolare. I TENG aiutano a conservare l'energia meccanica e la trasformano in energia.

Il lavoro del team di Purdue è pubblicato sulla rivista Materiale avanzato .

"I TENG basati su PVA mostrano un grande potenziale per dispositivi biomedici autoalimentati e aprono le porte a nuove tecnologie che utilizzano materiali biocompatibili ampiamente utilizzati per la produzione economicamente fattibile ed ecologica di dispositivi funzionali in energia, elettronica e applicazioni di sensori, " disse Wenzhuo Wu, il Ravi e Eleanor Talwar Rising Star Assistant Professor di ingegneria industriale al Purdue's College of Engineering, che ha guidato il team di sviluppo. "Trasformiamo il PVA, uno dei polimeri più utilizzati per applicazioni biomediche, in indossabile, dispositivi triboelettrici autoalimentati in grado di rilevare il grado impercettibile di deformazione cutanea indotta dal polso umano e catturare le informazioni cardiovascolari codificate nei segnali del polso con alta fedeltà.

La salute cardiovascolare è tipicamente misurata dall'ecocardiogramma per misurare l'attività elettrica nel cuore o dalla fotopletismografia che misura i cambiamenti nel volume del sangue nel microcircolo periferico.

"Queste tecnologie possono spesso essere invasive per i pazienti e non sono ancora state adattate ai dispositivi indossabili per il monitoraggio personalizzato su richiesta, " Wu ha detto. " I TENG con strati di contatto in miscela PVA producono una lettura rapida con picchi distinti per l'espulsione di sangue, riflesso del sangue nella parte inferiore del corpo, e rigetto di sangue dalla valvola aortica chiusa, che può consentire l'individuazione di malattie cardiovascolari comuni come le malattie cardiovascolari, coronaropatia e cardiopatia ischemica”.

Wu ha affermato che il PVA offre una preziosa opportunità come potenziali componenti nei futuri dispositivi indossabili autoalimentati. I dispositivi triboelettrici basati su PVA possono raccogliere l'energia meccanica dal corpo umano e utilizzare tale energia elettrica per supportare le operazioni di altri dispositivi biomedici.

Wu ha affermato che i dispositivi triboelettrici basati su PVA possono funzionare come sensori autoalimentati per rilevare e monitorare le attività meccaniche del corpo umano in applicazioni come il monitoraggio della salute, interfaccia uomo macchina, robotica teleoperata, elettronica di consumo e tecnologie virtuali e aumentate.