Группа ученых из Лаборатории Отдела электротехники и информационных систем (Department of Electrical Engineering and Information Systems) Университета Токио создала ультратонкую гибкую электронную растягивающуюся «кожу», которая включает датчики и цифровой дисплей. Сообщение о разработке опубликовано в журнале Science Advances.

Развитие электронных, информационных и коммуникационных технологий позволило создавать «носимую электронику» - устройства, которые люди могут имплантировать или носить постоянно. Примеров таких устройств, облегчающих жизнь, множество: от «умных очков» или контактных линз с электронными функциями, имплантируемыми датчиками мониторинга глюкозы, до экзоскелетов, позволяющих восстанавливать подвижность парализованным людям.

При разработке устройств носимой электроники важно, чтобы они, с одной стороны, были минимально инвазивны (то есть как можно меньше проходили через естественные внешние барьеры организма), но при этом обеспечивали постоянный мониторинг данных, свидетельствующих о состоянии здоровья — давлении, уровне глюкозы, частоте сердечных сокращений и других. Это требует постоянного контакта с телом пациента

Практическое разрешение этого противоречия разработчики нашли в создании тонких сенсоров, которые крепятся к коже по типу пластыря. Сложности в этой области связаны с тем, что такие устройства должны быть, с одной стороны очень маленькие, а, с другой, должны крепиться на любом участке тела. Для этого ученые разрабатывают электронные устройства на тонких полимерных пленках, которые могут использоваться на изогнутых поверхностях. Но сенсоры и соединения между ними, как правило, изготавливаются из жестких материалов. Таким образом, одна из проблем заключается в изготовлении тонких, гибких, растягивающихся при движении, как кожа, не вызывающих кожных реакции электронных материалов.

В варианте искусственной кожи, которую разработали японские ученые, используются синие, красные и зеленые полимерные светодиоды, из которых может быть составлена изображение на гибком цифровом дисплее. Для реализации оптических устройств использовались прозрачные электроды, изготовленные из распыленных оксида индия и олова. При изготовления синих светодиодов исследователи использовали флуоресцентные излучатели, для зеленых и красных - фосфоресцирующие эмиттеры. Устройство, общая толщина которого составила всего три микрометра, способно производить замеры и выводить на экран данные о насыщенности крови кислородом и измерения пульса.

Как полагают исследователи, разработка открывает перспективы создания гибких датчиков и дисплеев, которые можно прикрепить непосредственно к телу человека как второй слой кожи. При изменении данных, поступающих от сенсора, на дисплей будет выводиться цветовой сигнал. Такие дисплеи могут могут быть установлены на любом участке тела — например, на тыльной стороне ладони.