Superdunne sensor wekt eigen energie op voor bloeddrukmeting

Een team van onderzoekers van Joanneum Research heeft in samenwerking met de Universiteit van Osaka een ultradunne sensor ontwikkeld die verschillende vitale parameters kan meten en ook energie kan opwekken. Er is twee jaar onderzoek gedaan naar de sensorpleister die zijn eigen energie kan opwekken

Er zijn heel wat mensen die om medische redenen driemaal daags hun bloeddruk en polsslag moeten meten. Deze apparaten zijn niet altijd even gemakkelijk in het gebruik. Dat kan leiden tot foutieve van bloeddrukwaarden. Vooral in het geval van 24-uursmetingen.

Dat heeft een team van onderzoekers van Materials, het Institute of Surface Technology and Photonics van Joanneum Research, samen met collega’s van de Universiteit van Osaka, ertoe aangezet een elektronische sensorpleister voor gezondheidsparameters te ontwikkelen. Deze is zo flinterdun dat je hem nauwelijks kunt voelen. “Onze elektronische sensorpatches kunnen in de toekomst worden gebruikt als onderdeel van screening op levensstijlgerelateerde ziekten, zoals hart- en vaatziekten, stressfactoren en slaapapneu”, aldus Barbara Stadlober, leider van de onderzoeksgroep.

Draadloos

Het sensormateriaal is gemaakt van een kunststof die wordt aangebracht op een flinterdunne film in combinatie met een elektronische module die slechts een paar gram weegt. Door zijn permanente elektrische polarisatie heeft het reeds een hoge gevoeligheid voor mechanische bewegingen. Het is daardoor sterk piëzo-elektrisch. Zo kan de pleister zelfs de kleinste drukveranderingen meten, zoals variaties in de menselijke polsslag”, aldus onderzoekers Andreas Petritz en Esther Karner-Petritz.

Behalve het meten van de polsslag, kan de sensorpleister ookgegevens leveren over de elasticiteit van de menselijke bloedvaten en de bloeddruk. Deze meetgegevens kunnen met de elektronische module draadloos worden verzonden naar bijvoorbeeld een smartphone. De pleister is nog geen 0,0025 mm dik.

Energie opwekken

De sensorpleister kan ook worden gebruikt om elektrische energie op te wekken uit biomechanische bewegingen, zoals het buigen van je knie. Barbara Stadlober: “Afhankelijk van de activiteit van de gebruiker zou per dag ongeveer 200 mJ aan energie kunnen worden opgewekt. Dat is voldoende om drie keer per dag de bloeddruk te meten. Voorwaarde is dan wel dat we een lichte elektronische module met een zeer laag verbruik voor draadloze datatransmissie kunnen vinden. Helaas zijn deze momenteel nog vrij zeldzaam. Dan staat niets onze droom in de weg van een draadloze, volledig energie-autonome gezondheidspatch met hoog draagcomfort.”
Dit onderzoek is onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications. „Nature Communications“ veröffentlicht.

Ook interessant: Kledingstukken vol sensoren gaan onze gezondheid in de gaten houden -en verbeteren