Neues E-Pflaster überwacht Körperfunktionen
Ferroelektrisches Polymer als Sensor - Stromversorgung durch Bewegung von Arm oder Bein
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Neues E-Pflaster zur Überwachung der Körperfunktionen (Foto: osaka-u.ac.jp/en) |
Osaka/Weiz (pte002/26.04.2021/06:05)
Ein hauchdünnes elektronisches Pflaster, das sich selbst mit Strom versorgt, soll künftig Körperfunktionen wie Puls und Blutdruck automatisch überwachen. Als Sensor fungiert ein ferroelektrisches Polymer, als Stromerzeuger dienen piezoelektrische Elemente. Diese reagieren auf Änderungen des Drucks, der auf sie ausgeübt wird, und auf Dehnungen, die durch die Bewegungen des Arms hervorgerufen werden, auf dem das Pflaster befestigt ist. Zwar produzieren sie nur wenig Strom, doch für die Versorgung der Sensoren reicht es aus. Energie, die gerade nicht benötigt wird, speichert ein Kondensator.
[b]Auslesen mit Bluetooth? [/b]
Das nur zehn mal zehn Millimeter große Pflaster, das gerade mal 2,5 Mikrometer dick ist, haben Forscher der Osaka University https://www.osaka-u.ac.jp/en und der Forschungseinrichtung Joanneum Research https://www.joanneum.at/ im österreichischen Weiz entwickelt. Wie die Daten ausgelesen werden ist noch nicht klar. Denkbar ist aber, dass das per Bluetooth geschieht. Empfänger wäre dann ein Smartphone.
„Unsere Pflaster können genutzt werden, um Herzerkrankungen schon im Frühstadium zu erkennen", sagt Andreas Petritz, Spezialist für Hybridelektronik in Weiz. Sie könnten auch in der Schlafforschung eingesetzt werden, etwa um eine Schlaf-Apnoe zu erkennen, oder zur Stressdetektion.
[b]Pro Tag 200 Millijoule[/b]
Die Entwickler sagen, dass mehrschichtige Pflaster durch biomechanische Bewegung bis zu 200 Millijoule pro Tag ernten können, wenn sie an Gelenken wie Knien oder Ellbogen getragen werden. Das reiche aus, um die Herz-Kreislauf-Parameter mehrmals täglich zu erfassen. Die Pflaster sind so dünn, dass der Nutzer sie kaum spürt, im Gegensatz zu Langzeit-EKGs oder -Blutdruckmessgeräten, die vor allem nachts lästig sind und normalen Schlaf verhindern.
Tragbare Elektronik wird immer beliebter. Dass jemand mehrere Geräte bei sich hat ist nicht ungewöhnlich. Der Aufwand fürs Laden oder den Wechsel von Batterien kann nerven. Da wäre es besser, man wäre seine eigene Batterie und brauchte sich um nichts zu kümmern. Die Forscher aus Österreich und Japan glauben, dass die Stromerzeugungseinheit auch genutzt werden kann, um andere tragbare Elektronik mit Strom zu versorgen.
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