I ricercatori hanno utilizzato la stampa 3D e la nanotecnologia per creare un durevole, sensore flessibile per dispositivi indossabili per monitorare tutto, dai segni vitali alle prestazioni atletiche.

La nuova tecnologia, sviluppato da ingegneri dell'Università di Waterloo, combina la gomma siliconica con strati ultrasottili di grafene in un materiale ideale per realizzare polsini o solette nelle scarpe da corsa.

Quando quel materiale di gomma si piega o si muove, i segnali elettrici sono creati dal altamente conduttivo, grafene su nanoscala incorporato nella sua struttura a nido d'ape ingegnerizzata.

"Il silicone ci offre la flessibilità e la durata necessarie per le applicazioni di biomonitoraggio, e l'aggiunto, il grafene incorporato lo rende un sensore efficace, "ha detto Ehsan Toyserkani, direttore della ricerca presso il laboratorio di produzione additiva multiscala (MSAM) di Waterloo. "È tutto insieme in una singola parte."

La fabbricazione di una struttura in gomma siliconica con caratteristiche interne così complesse è possibile solo utilizzando attrezzature e processi di stampa 3D all'avanguardia, nota anche come produzione additiva.

Il materiale gomma-grafene è estremamente flessibile e durevole oltre che altamente conduttivo.

"Può essere utilizzato negli ambienti più difficili, a temperature e umidità estreme, " ha detto Elham Davoodi, un dottorato di ricerca in ingegneria. studente a Waterloo che ha guidato il progetto. "Potrebbe anche sopportare di essere lavato con il bucato."

Il materiale e il processo di stampa 3D consentono ai dispositivi su misura di adattarsi con precisione alle forme del corpo degli utenti, migliorando anche il comfort rispetto ai dispositivi indossabili esistenti e riducendo i costi di produzione grazie alla semplicità.

Toyserkani, professore di ingegneria meccanica e meccatronica, ha affermato che il sensore in gomma-grafene può essere abbinato a componenti elettronici per realizzare dispositivi indossabili che registrano la frequenza cardiaca e respiratoria, registrare le forze esercitate quando gli atleti corrono, consentono ai medici di monitorare a distanza i pazienti e numerose altre potenziali applicazioni.

Ricercatori dell'Università della California, Los Angeles e la University of British Columbia hanno collaborato al progetto.

L'ultimo di una serie di articoli sulla ricerca, "Sensori in silicone poroso drogato in superficie ultra-robusti stampati in 3-D per il biomonitoraggio indossabile, " appare sul giornale ACS Nano .