A Penn Eyaletiliderliğindeki araştırmacılar ekibi, birden fazla hayati bulguyu izlemek için erişilebilir, uygun fiyatlı, su geçirmez ve giyilebilir bir sensör oluşturmak için kelimenin tam anlamıyla kalem kağıt kullandı. Ekip, kağıt üzerinde kalem sensörünün ayrıntılarını yayınladı. Kimya Mühendisliği Dergisi. Araştırma kısmen şu kişiler tarafından desteklenmiştir: iki hibeler ABD Ulusal Bilim Vakfı’ndan.
Ekip daha önce ıslaklığı algılamak için “akıllı çocuk bezlerinde” kullanılabilecek bir kağıt üzerinde kalem sensörü tasarlamıştı. Bununla birlikte, bu sensör hidrofobik değildi, bu nedenle nemi algılamada yararlı olsa da, nemin algılamayı ve sonuçları engelleyebileceği diğer sağlık değişkenlerini doğru bir şekilde izlemek için kullanılamadı.
Penn State yazarlarından Huanyu “Larry” Cheng, “Bu durumda, gaz moleküllerini, sıcaklığı ve elektriksel fizyolojik sinyalleri ölçmek istiyoruz” dedi. “Nemden veya hızlı nemden parazit alırsak, sinyal ve mekanik sağlamlık tehlikeye girer. Bu nedenle, sensörü pratikte su geçirmez hale getiren süperhidrofobik bir kaplama tasarladık.”
Araştırmacılar, diğer sensörler için kullanılan, ancak kağıt üzerinde kalem sensörleri için asla kullanılmayan bir silika hidrofobik kaplama kullandılar. Bu sensörler aynı zamanda esneyecek şekilde tasarlandı ve cilt üzerinde takılmasını mümkün kıldı.
Sıcaklık ve gaz moleküllerini yakalamaya ek olarak, sensörler kas hareketini, kardiyovasküler aktiviteyi ve beyin sinyallerini izlemek için elektriksel fizyolojik eylemi yakalayabilir. Araştırmacılar, cihazın sadece algılama için değil, aynı zamanda stimülasyon için de potansiyele sahip olduğunu söyledi – örneğin, sensör cilde bir akım göndererek termal terapi uygulayabilir.
Cheng, sensörün satın alınabilirliği, erişilebilirliği ve çok yönlülüğünün – ölçebileceği yaşamsal belirtilerin kapsamı açısından – onu halk sağlığı uygulamaları için yararlı hale getirebileceğini söyledi.