Auf Haut gedruckte Sensoren erkennen Corona

Neue auf die Haut gedruckte Sensoren messen wichtige Körperfunktionen wie Temperatur, Puls, Sauerstoffgehalt des Blutes und Blutdruck und können so erste Anzeichen von Corona erkennen. Diese Innovation haben Forscher der Pennsylvania State University (Penn State) und des Harbin Institute of Technology entwickelt. [...]

So sehen die auf die Haut gedruckten Sensoren aus. (c) Ling Zhang, Penn State/Cheng Lab and Harbin Institute of Technology

„Wir haben eine einfache, aber universell einsetzbare Herstellungstechnik entwickelt“, sagt Ling Zhang, der seinen Beitrag dazu aus China leistete. Das amerikanisch-chinesische Team verwendet eine neuartigen Sinterhilfsschicht, die dafür sorgt, die unzähligen nebeneinanderliegenden Nanopartikel, die der Druckprozess hinterlässt, bei niedrigen Temperaturen miteinander zu verbinden.

Normalerweise findet dieser Sinterprozess bei 300 Grad Celsius und mehr statt – zu heiß für die menschliche Haut. Die Forscher begannen mit dem Druck flexibler Leiterplatten und einem Hilfsmittel aus Nanopartikeln, das die Sintertemperatur auf 100 Grad drückte. Es reicht jedoch, um Stoffe, Papier und andere flexible Materialien mit elektronischen Schaltkreisen und Sensoren zu bedrucken. „Das ist aber immer noch viel zu heiß für die Haut“, sagt Huanyu „Larry“ Cheng, Assistenzprofessor an der Penn State. Ziel war es, unter 40 Grad zu kommen.

Polyvinylalkohol und Eierschalen

Um ihr Ziel zu erreichen, haben die Forscher ihr Hilfsmaterial erneut modifiziert. Zudem veränderten sie die Zusammensetzung der Tinte. Das Sinterhilfsmittel besteht aus einer Paste, die Polyvinylalkohol enthält. Das ist ein ungiftiger Kunststoff, der sich bei Erwärmung verformen lässt. Ein weiterer Bestandteil ist Calciumcarbonat, aus dem Eierschalen sind. Die Forscher kombinierten die Sensoren auf der Haut mit einem Datenübertragungssystem, sodass sie die Messwerte etwa mithilfe eines externen Smartphones überwachen konnten.

Die neuen Sensoren sind jedoch nicht für die Ewigkeit gemacht. Sie funktionieren ein paar Tage lang, lösen sich dann aber wegen der Luftfeuchtigkeit auf. Wer nicht so lange warten will, kann sie mit warmem Wasser abwaschen. Laut den Forschern lässt sich das System so modifizieren, dass es die typischen Symptome einer COVID-19-Infektion erkennt.


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