Neonati, anziani, i pazienti ospedalieri malati e gli appassionati di sport tutti trarranno vantaggio da una svolta nello sviluppo della tecnologia indossabile utilizzando i nanomateriali dell'Università del Sussex.

Il fisico Dr. Conor Boland dell'Università del Sussex ha pubblicato un "progetto" per aiutare gli scienziati a capire come ottimizzare l'efficacia dei nanomateriali utilizzati nei sensori sanitari. I nanomateriali promettono di fornire la chiave per la tecnologia indossabile che tiene traccia della pressione sanguigna, polso, respirazione e movimento articolare in tempo reale, e senza fili. Ma come rendere questi materiali flessibili più sensibili e allungarli ulteriormente ha lasciato perplessi i ricercatori fino ad ora. L'articolo del Dr. Boland "Stumbling Through the Research Wilderness, Metodi standard per far luce sui nanocompositi elettricamente conduttivi per il monitoraggio futuro dell'assistenza sanitaria" è pubblicato sulla prestigiosa rivista ACS Nano giovedì 13 dicembre.

Dopo aver analizzato i dati di 200 pubblicazioni sull'argomento, L'articolo del Dr. Conor Boland scopre per la prima volta il dilemma che più un materiale può essere allungato, meno è sensibile.

Però, introducendo un nuovo modo per i ricercatori di interpretare i propri dati, Il Dr. Boland presenta un metodo per consentire ai ricercatori di comprendere come è possibile ottimizzare sensibilità e flessibilità. Questi materiali a base di nanotecnologie per il monitoraggio della salute devono essere sufficientemente sensibili da misurare un impulso con i suoi sottili stimoli a bassa tensione, ma anche per mantenere tale sensibilità quando si misurano le grandi deformazioni di un giunto di flessione. La pubblicazione di questo progetto libera un enorme potenziale per tutti i ricercatori in questo campo. Il Dr. Boland spera che porterà a una nuova età dell'oro dell'assistenza sanitaria, introdotto da dispositivi indossabili di monitoraggio della salute in tempo reale basati su nanomateriali.

Dottor Conor Boland, Docente di Fisica dei Materiali nella Scuola o Scienze Matematiche e Fisiche presso l'Università del Sussex, disse:

"L'obiettivo della nostra ricerca è creare morbidi, sensori sanitari indossabili che utilizzano nanomateriali economici in grado di monitorare la salute in tempo reale. Il potenziale di questi materiali sarebbe inestimabile per studi medici e ospedali.

"Ma fino ad ora, i ricercatori non sono stati in grado di confrontare i nostri successi con quelli degli altri. Abbiamo fatto progressi in un modo simile a vagare in un bosco oscuro senza torcia. Il nostro progetto ora mostra ai ricercatori la strada, liberando il potenziale per molte applicazioni da seguire.

"Spero che questi prodotti portino alla prossima età d'oro dell'assistenza sanitaria, consentendo ai medici di essere avvisati a distanza dei cambiamenti nella salute di un paziente. I dispositivi su cui stiamo lavorando potrebbero fornire sistemi di allerta precoce per una vasta gamma di persone:pazienti in condizioni precarie in reparti ospedalieri affollati; anziani in case di cura a rischio di caduta o malattia improvvisa; quelli a rischio di shock anafilattico, caratterizzato da un improvviso calo della pressione sanguigna.

"Individuando i cambiamenti nel polso, pressione sanguigna, movimento articolare e velocità di respirazione, questi prodotti potrebbero potenzialmente identificare la malattia prima che i sintomi esterni si manifestino. In quel modo, un paziente potrebbe essere aiutato prima.

"C'è spazio anche per l'uso commerciale privato. Gli appassionati di sport professionisti e dilettanti dovrebbero vedere nel tempo l'arrivo sul mercato di monitor sanitari più efficaci. Potrebbero fornire sensori diagnostici più accurati per giocatori di rugby o pugili a rischio di commozione cerebrale, che sono assolutamente necessarie. E i sensori sanitari che utilizzano i nanomateriali potrebbero aiutare anche i genitori preoccupati, che si tratti di avvisarli di un neonato a rischio di morte in culla o di un bambino con temperature e tassi di respirazione alle stelle.

"Questo progetto che abbiamo pubblicato apre la strada a tutto questo".

Questo documento di ricerca in particolare esamina i materiali noti come nanocompositi, una miscela di un nanomateriale e un polimero elastico, utilizzati come sensori non invasivi indossati sul corpo. Si siedono sulla pelle o sono integrati in dispositivi wireless simili agli attuali dispositivi per il fitness commerciali. Per misurare un giunto di flessione il materiale sarebbe attaccato attraverso la nocca della mano o del ginocchio; e per misurare il polso o la pressione sanguigna, si siederebbe sulla pelle sopra l'arteria del collo o del polso.

Il documento esamina la relazione tra tre cose:sensibilità (fattore di misura), fino a che punto un materiale può allungarsi mentre si effettua una misurazione (fattore di lavoro) e la rigidità di un materiale (modulo di Young) e fornisce parametri di riferimento per ciascuno che descrivono le prestazioni di un materiale di rilevamento ottimale.

Mentre il grafene è il nanomateriale più conosciuto, ce ne sono centinaia di altri tra cui i dichalcogenuri di metalli di transizione, Nanotubi di carbonio, Nanofili metallici e MXene.