Quando i bambini malati sono in ospedale, giacciono in mezzo a un nido spesso travolgente di fili: monitor per misurare la respirazione, la frequenza cardiaca, l'ossigeno nel sangue, la temperatura e altro ancora. Nutrire, vestirsi o persino prendere in braccio un bambino con questi dispositivi può essere complicato. Ma i ricercatori dell'Università del Sussex nel Regno Unito potrebbero potenzialmente fornire una soluzione senza fili, tramite un minuscolo braccialetto tipo Fitbit o con tubi cuciti nei vestiti di un bambino.
Il team di fisici ha sviluppato un liquido prodotto da un'emulsione di grafene, acqua e olio. Il grafene è un nanomateriale costituito da atomi di carbonio. È diventato il tesoro degli scienziati dei materiali negli ultimi anni a causa della sua forza, flessibilità, conduttività elettrica e - soprattutto - della sua convenienza. Il team ha inserito l'emulsione di grafene in un tubicino. Quando il tubo si allungava leggermente, la conduttività dell'emulsione cambiava. Il dispositivo prototipo è così sensibile da poter rilevare movimenti corporei sottili, come respirazione e frequenza cardiaca.
I ricercatori sospettano che il piccolo tubo riempito di grafene potrebbe essere un monitor economico e discreto per i bambini malati e per gli adulti con problemi respiratori, come l'apnea notturna. Potrebbe anche essere venduto come prodotto per bambini a genitori preoccupati per la SIDS (Sindrome da morte improvvisa infantile), potenzialmente sotto forma di una tuta indossabile per monitorare i segni vitali di un bambino. Oltre a queste applicazioni, è possibile che possa essere utilizzato anche per creare una generazione più avanzata di dispositivi indossabili per atleti dilettanti e professionisti.
Alan Dalton, ricercatore capo del progetto, afferma che lo sviluppo di questa tecnologia è iniziato come una curiosità. "Se pensi di mescolare olio e acqua (ad es. Aceto) durante la preparazione di un condimento per insalata, i due liquidi si separeranno sempre nel tempo. È abbastanza noto che l'aggiunta di molecole simili a sapone o alcune polveri fini all'olio e all'acqua può impedire loro di separando ", dice. "Quello che volevamo sapere era se il grafene potesse ottenere lo stesso effetto. Non solo abbiamo scoperto che questo funziona davvero, ma abbiamo anche osservato che le strutture liquide che siamo stati in grado di realizzare erano condotte elettricamente".
La ricerca è stata descritta in un articolo pubblicato il mese scorso sulla rivista Nanoscale .
Una microfotografia dell'emulsione di grafene, acqua e olio sviluppata dal team dell'Università del Sussex. (Università del Sussex) "La cosa piuttosto eccitante di questo nuovo tipo di liquido conduttivo è quanto sia sensibile all'allungamento", ha detto il fisico Matthew Large, il primo autore del documento, in un comunicato stampa dell'università. "La sensibilità di questo nuovo tipo di sensore di deformazione è in realtà molto più elevato di molte tecnologie esistenti, ed è il dispositivo a base di liquidi più sensibile mai segnalato, con un margine abbastanza significativo. "
Il team ha creato il tubo pieno di grafene dopo aver ascoltato una chiamata della Bill and Melinda Gates Foundation per gli scienziati per creare tecnologie indossabili convenienti per monitorare i bambini in ambienti a bassa risorsa. Un monitor basato sulla tecnologia del team non richiederebbe materiali costosi o conoscenze speciali e potrebbe essere facilmente spedito in località remote. I ricercatori stanno attualmente lavorando con un partner commerciale per sviluppare prodotti per il mercato nei prossimi anni.
"Questa ricerca descrive un nuovo modo di misurare la" tensione "o il movimento", afferma David King, pediatra e docente di pediatria presso l'Università di Sheffield nel Regno Unito. "Hanno estrapolato i loro risultati per suggerire che questo può essere utile per misurare i segni vitali direttamente o in remoto in un modo più sensibile."
È difficile sapere come funzionerà, tuttavia, poiché non sono stati ancora prodotti dispositivi, afferma King. E mette fortemente in guardia contro l'idea che questo dispositivo - o qualsiasi altro dispositivo - possa essere usato per prevenire la SIDS.
"La premessa che la misurazione dei segni vitali [ridurrà] l'incidenza della SIDS non è supportata dalle prove attuali", afferma.
È interessante notare che Dalton vede questa tecnologia come applicazioni oltre la salute.
"La capacità di misurare allungamenti o vibrazioni molto piccoli potrebbe essere incredibilmente utile", afferma. "Pensa a rilevare i cambiamenti nella struttura di edifici alti o ponti; o essere in grado di distribuire un gran numero di sensori alla ricerca delle vibrazioni associate agli eventi geologici."
