Pennsylvania Eyalet Üniversitesi'ndeki bilim insanları, cilde doğrudan boyanabilen ve kuruduktan sonra biyolojik sinyalleri izlemek için işlevsel bir elektroda dönüşen yenilikçi bir iletken mürekkep geliştirdi. Çalışma, Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dergisinde yayımlandı. Bu renkli, kişiselleştirilebilir 'elektronik dövmeler', giyilebilir biyosensör teknolojisinde önemli bir adım olarak görülüyor.
Epidermal elektronikler, yani geçici dövmelerle cilde yapışan e-dövmeler, on yılı aşkın süredir araştırılıyor. Bu cihazlar yapıştırıcı gerektirmez, neredeyse fark edilmez ve ultra ince polimerler içinde gömülü devre elemanları sayesinde sıcaklık, gerinim gibi ölçümlerin yanı sıra elektriksel sinyalleri de kaydedebiliyor. Ancak mevcut e-dövmeler, kıvrımlı veya kıllı yüzeylerde iyi çalışmıyor ve biyosinyallerin uzamsal dağılımı nedeniyle geniş alanları kaplamak için kişiselleştirilmiş elektrot yerleşimi gerektiriyor.
Araştırmacılar bu sınırlamaları aşmak için çeşitli yaratıcı yöntemler geliştirdi. 2024'te, saçlı deriye baskı yapılabilen ve beyin dalgalarını ölçebilen özel polimer bazlı iletken mürekkepler üretildi. Bu, klinik dışı ortamlarda mobil EEG izlemenin önünü açabilir. Penn State'te makine mühendisi olan Larry Cheng ve ekibi, EEG, EKG ve EMG gibi biyoizleme uygulamaları için elektrot tasarımları üzerinde 10 yılı aşkın süredir çalışıyor.
Uzmanların Görüşleri
Sert malzemeler (metaller gibi) kararlı biyomonitörler sağlarken, hareket sırasında kolayca yerinden oynuyor. Hidrojeller ise su emip şişerek ciltle birlikte esneyebiliyor ancak uzun süreli kullanımda hızla bozuluyor. Ter veya saç da biyosinyal kaydının doğruluğunu azaltabiliyor, çünkü ticari elektrotlar önceden üretilip cilde uygulanarak hava boşluğu oluşturuyor ve sensör okumalarını zayıflatıyor.
Cheng ve ekibi bu sorunu çözmek için iletken mürekkeplerini geliştirdi. Su bazlı etanol/polivinil alkol çözeltisine birkaç farklı polimer ve asidik katkı maddesi karıştırdılar. PEDOT:PSS (poli(3,4-etilendioksitiyofen):poli(stiren sülfonat)) elektriksel iletkenliği sağlarken, DBSA (4-dodesilbenzensülfonik asit) hem plastikleştirici görevi görerek mürekkebe esneklik kazandırdı hem de iletkenliği artırdı.
Sistem Güvenliği
Bu yeni mürekkep, cilde doğrudan boyanabildiği için hava boşluğu oluşturmuyor ve kıllı veya kıvrımlı yüzeylerde dahi yüksek kaliteli sinyal kaydı yapabiliyor. Araştırmacılar, mürekkebin çeşitli renklerde üretilebildiğini ve kişisel tasarımlara olanak tanıdığını belirtiyor. Gelecekte, bu e-dövmeler spor performansı takibinden nörolojik hastalık izlemeye kadar geniş bir kullanım alanına sahip olabilir.
Kaynak: arstechnica.com
