Miếng dán sức khỏe điện tử siêu mỏng tự cung cấp năng lượng

Hiện nay, thiết bị đeo và cảm biến thông minh ngày càng trở nên phổ biến. Mặc dù thiết bị này chỉ cần một lượng năng lượng rất nhỏ, nhưng các vấn đề về dây dẫn và pin là những trở ngại lớn trong quá trình đưa thiết bị này vào ứng dụng thực tế. Do vậy, việc nghiên cứu các thiết bị tự cung cấp năng lượng sẽ giúp cho các thiết bị đeo được sử dụng rộng rãi hơn.

Miếng dán siêu linh hoạt mới của nhóm nghiên cứu bao gồm các bộ chuyển đổi polyme sắt điện, điốt hữu cơ cho các hệ thống thu thập năng lượng và cảm biến. Tất cả được tích hợp trên đế siêu mỏng (1-µm). Nó không chỉ cảm nhận được mạch và huyết áp của bệnh nhân mà còn có thể  tận dụng năng lượng từ những chuyển động của cơ thể con người để tự cung cấp điện năng.

Hệ thống dạng tấm có chức năng tự tạo và lưu trữ điện. Ảnh: Đại học Osaka 

Andreas Petritz, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết: “Miếng dán sức khỏe điện tử của chúng tôi có thể được ứng dụng để theo dõi các bệnh như rối loạn tim, dấu hiệu căng thẳng và ngưng thở khi ngủ”.

Các tác giả ước tính miếng dán nhiều lớp có thể thu hoạch tới 200 mJ mỗi ngày từ chuyển động cơ sinh học khi đeo trên các khớp đầu gối hoặc khuỷu tay, đủ để cung cấp điện năng cho thiết bị theo dõi các thông số tim mạch vài lần trong ngày. Và các miếng dán mỏng đến mức khó có thể cảm nhận được, giúp bệnh nhân dễ chịu hơn khi sử dụng.

Tsuyoshi Sekitani, thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi hy vọng rằng những phát hiện này sẽ hỗ trợ sự phát triển của các hệ thống cảm biến dạng tấm có khả năng giám sát sinh học chính xác khi được dán vào bề mặt da”.

Nghiên cứu này đã được đăng trên tạp chí Nature Communications.

 Diệu Huyền (CESTI) - Theo Techxplore.com