Un laser riscalda il liquido in un microcanale. Una bolla di vapore cresce velocemente, provocando l'espulsione del liquido (contenente farmaco o inchiostro) dal canale ad alta velocità. Credito:Università di Twente
Un tatuaggio che ti avverte di troppe ore di esposizione alla luce solare, o ti sta avvisando per aver preso i tuoi farmaci? Accanto al loro ruolo cosmetico, i tatuaggi potrebbero ottenere nuove funzionalità utilizzando l'inchiostro intelligente. Ciò richiederebbe una tecnica di iniezione più precisa e meno invasiva. I ricercatori dell'Università di Twente ora sviluppano una tecnologia di iniezione a micro-getto che non utilizza affatto gli aghi. Anziché, un getto di liquido ultrarapido con lo spessore di un capello umano penetra nella pelle. Non è doloroso e c'è meno spreco. Nella loro nuova pubblicazione in America Giornale di Fisica Applicata , gli scienziati confrontano sia l'ago che l'approccio a getto di fluido.
Ötzi l'Uomo venuto dal ghiaccio lo aveva già fatto, oltre 5000 anni fa, decine di semplici tatuaggi sul suo corpo, apparentemente per alleviare il dolore. Dal classico tatuaggio "ancora" che i marinai avevano sulle braccia, i tatuaggi sono diventati sempre più comuni. Circa 44 milioni di europei ne indossano uno o più. Nonostante la sua più ampia accettazione nella società, la tecnica sottostante non è cambiata e presenta ancora rischi per la salute. Uno o più aghi in movimento mettono l'inchiostro sotto la superficie della pelle. Questo è doloroso e può danneggiare la pelle. A parte quello, gli aghi devono essere smaltiti in modo responsabile, e un bel po' di inchiostro viene sprecato. L'alternativa che David Fernández Rivas e i suoi colleghi stanno sviluppando, non usa aghi. Nel loro nuovo documento, confrontano questo nuovo approccio con la classica tecnologia degli aghi, su un materiale di pelle artificiale e utilizzando immagini ad alta velocità. Sorprendentemente, secondo Fernández Rivas, la classica tecnologia dell'ago non è mai stata oggetto di ricerche così approfondite, utilizzando immagini ad alta velocità.
Getto fluido veloce
La nuova tecnica utilizza un laser per riscaldare rapidamente un fluido che si trova all'interno di un microcanale su un chip di vetro. Riscaldato sopra il punto di ebollizione, si forma e cresce una bolla di vapore, spingendo il liquido fuori a velocità fino a 100 metri al secondo (360 km/h). Il getto, circa il diametro di un capello umano, è in grado di passare attraverso la pelle umana. "Non ne senti molto, non più di una puntura di zanzara, " dice Fernandez Rivas. Una breve intervista video con lui può essere trovata qui.
I ricercatori hanno fatto i loro esperimenti con una serie di inchiostri disponibili in commercio. Rispetto a una macchinetta per tatuaggi, il microgetto consuma una piccola quantità di energia. Cosa c'è di più importante, riduce al minimo i danni alla pelle e l'efficienza di iniezione è molto più elevata, non c'è perdita di liquidi. E non c'è rischio di aghi contaminati. L'attuale microjet è uno solo, mentre il tatuaggio viene spesso eseguito utilizzando più aghi con diversi tipi o colori di inchiostro. Anche, è necessario aumentare il volume che può essere 'erogato' dal microjet. Questi sono i prossimi passi nello sviluppo della tecnologia senza ago.
Trattamento della pelle
Nel mondo medico di oggi, tecniche simili al tatuaggio sono utilizzate per il trattamento della pelle, cicatrici mascherate, o curare le malattie dei capelli. Queste sono altre aree in cui la nuova tecnica può essere utilizzata, così come nella vaccinazione. Un'idea stimolante è usare i tatuaggi per scopi cosmetici e come sensori di salute allo stesso tempo. Cosa succede se l'inchiostro è sensibile alla luce o risponde a determinate sostanze presenti nella pelle o nel sudore?
Su questo nuovo approccio, scienziati, studenti, imprenditori e tatuatori partecipano a un evento speciale "Il futuro sotto la pelle, " organizzato da David Fernandez Rivas.