Силиконовый пластырь меняет цвет в такт пульсу и передаёт сигнал камере смартфона
Исследователи Норвежского университета естественных и технических наук разработали силиконовый пластырь, который передаёт пульсовые движения кожи изменением цвета. Камера смартфона считывает этот отклик и позволяет оценивать частоту пульса и жёсткость сосудов. В самой плёнке нет электроники, батарейки или проводов. Работа опубликована в журнале Advanced Materials.
Как движение кожи превращается в цвет
На одной стороне плёнки расположен наноструктурированный узор. При растяжении материала меняется его взаимодействие со светом, поэтому поверхность приобретает другой оттенок. Пульсовая волна вызывает небольшие движения кожи, а прикреплённая к ней плёнка преобразует их в видимый сигнал.
Это пример структурной окраски: цвет связан с устройством поверхности, а не с изменением пигмента. Для регистрации сигнала подходит обычная камера, в том числе камера смартфона. Спектрометр или лазер для такого считывания не требуется.
На обратной стороне исследователи создали объёмную структуру крепления, вдохновлённую присосками осьминога. Именно способ прикрепления заимствован у животного; работа плёнки не повторяет механизм его пигментных клеток.
Чем плёнка отличается от датчика умных часов
Оптические датчики во многих часах измеряют изменения кровенаполнения тканей с помощью источника света и фотоприёмника. Здесь регистрируют механическое движение поверхности кожи. Авторы рассматривают такой подход как способ уменьшить зависимость измерений от оптических свойств кожи, однако это не означает доказанной одинаковой точности при любых условиях.
Особенности разработки:
- плёнка меняет цвет при небольшом растяжении;
- крепление использует структуру, напоминающую присоски;
- сигнал можно записывать камерой смартфона;
- анализ позволяет получать сведения о пульсе и жёсткости сосудов;
- питание не требуется самой плёнке, но нужно устройству считывания.
Где технология может пригодиться
Авторы связывают разработку с перспективой недорогих носимых датчиков. Смартфон берёт на себя запись и обработку сигнала, а плёнка служит чувствительным элементом. Такой подход может быть полезен там, где доступ к специализированной аппаратуре ограничен.
Читайте также: Миниатюрный алмазный датчик зарегистрировал магнитные сигналы сердца.
Речь идёт об исследовательской технологии. Показатели пульса и сосудистой жёсткости дают информацию о сердечно-сосудистой системе, но сами по себе не заменяют обследование и диагноз. Работа также не доказывает пригодность пластыря для измерения насыщения крови кислородом, использования в МРТ или длительного ношения без раздражения кожи.
