Отправить новость
1276 просмотров Версия для печати

Молодой ученый ТПУ создает «электронные татуировки» из оксида графена

Аспирантка Томского политехнического университета Анна Липовка разрабатывает технологию создания электронных татуировок — нательных сенсоров — из оксида графена. Этот материал позволяет значительно удешевить технологию. Недавно проект Анны стал победителем грантового конкурса АО «Газпромбанк» для молодых ученых ТПУ.

Фото: Раствор графена и образцы восстановленного лазером оксида графена на стеклянных и пластиковых подложках. 

Грантовый конкурс АО «Газпромбанк» проходил на базе Бизнес-инкубатора и Полигона инженерного предпринимательства ТПУ. Конкурс предназначен для поддержки  коммерчески-ориентированных проектов молодых ученых ТПУ. Победителями конкурса стали два проекта: «”rGO-tattoo”: электронные татуировки» (Анна Липовка) и «Портативное устройство мониторинга физического состояния водителя» (Алексей Цавнин).

Концепция электронных татуировок сегодня разрабатывается научными коллективами в разных странах мира. Сами татуировки представляют собой электронные сенсоры, которые закрепляются непосредственно на коже человека с помощью прозрачной и очень тонкой полимерной подложки. Эти датчики могут снимать информацию о влажности кожи, ее температуре, а также сигналы от мышц и мозговой деятельности.

В существующих сегодня технологиях для создания татуировок применяются, например, золотые наночастицы. В свою очередь аспирантка ТПУ Анна Липовка предлагает использовать более дешевый и доступный раствор оксида графена — это соединение углерода с кислородсодержащими группами.

«Да, сама идея нательных сенсоров уже существует, и термин “электронная татуировка” стал общепринятым в этой области. Однако данных об их коммерческом использовании пока нет. Отличие нашей разработки заключается в используемом материале и, соответственно, используемой технологии. Мы наносим раствор оксида графена на полимерную подложку — полимер может быть практически любым, в зависимости от задачи – затем с помощью лазера рисуем на подложке проводящие каналы. При воздействии лазером оксид графена превращается в проводящий материал — восстановленный rGO.

При изменениях свойств кожи или подкожного слоя меняется сопротивление графена. Этот параметр можно отследить через электрические контакты.

По изменению сопротивления можно интерпретировать сигналы, например, от мышц. Но это уже задача медиков», — поясняет молодой ученый.

Сам оксид графена является механически устойчивым, оптически прозрачным и, что самое важное, биосовместимым.

«Татуировки могут размещаться на разных частях тела в зависимости от того, какой датчик реализован, при этом они не будут доставлять человеку существенных неудобств. Процесс нанесения на тело такой же, как у знакомых всем переводных татуировок», — добавляет Анна.

Работает аспирантка под научным руководством профессоров ТПУ Рауля Родригеса и Евгении Шеремет. Помощь в отработке технологи оказывает ассистент кафедры Ольга Ноздрина.

«Представьте себе оксид графена — по сути, обычный графит, как в карандашах, обработанный сильным окислителем. Его стоимость и стоимость сопутствующих элементов значительно меньше, чем у золота, даже если это наночастицы.

Поэтому наша технология и используемые материалы экономичнее для массового производства.

Следующим этапом у нас стоит разработка схемы считывания данных с сенсоров для их дальнейшей интерпретации. Также вместе с медиками из томского НИИ кардиологии мы проведем аудит, какие конкретно параметры целесообразно снимать такими датчиками», — отмечает профессор кафедры лазерной и световой техники ТПУ Евгения Шеремет. 

Справка:

Система вовлечения в предпринимательскую и инновационную деятельность работает в ТПУ уже более семи лет, сейчас она активно развивается в рамках САЕ «Люди и технологии». Каждый, кто мечтает о своем бизнесе, всегда сможет получить помощь в Бизнес-инкубаторе и Полигоне инженерного предпринимательства ТПУ.

Заметили ошибку?
Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter