😥 Проблема: в медицине всё больше используют гибкие датчики влажности — например, с их помощью следят за дыханием пациента, определяют, не мокнут ли швы после операции или не пора ли сменить подгузник. Но такие датчики по-прежнему дорого производить и утилизировать, и сложно достичь их высокой чувствительности.
😎 Решение: недорогой датчик влажности, который можно нарисовать карандашом на бумаге, обработанной раствором хлорида натрия. Особые навыки рисования не нужны, достаточно обвести карандашом контур электрода. Получится миниатюрная печатная плата, которую нужно запитать крошечной литиевой батареей или подключить медными проводами к компьютеру.
🤔 Как работает: когда бумага датчика впитывает молекулы воды, в растворе хлорида натрия образуются ионы. При ионизации электроны раствора начинают течь к графиту на бумаге, отчего срабатывает датчик. Реагируя на изменения влажности, датчик определяет её уровень в диапазоне 5,6–90% и посылает сигнал в приложение на смартфоне, которое отображает данные и хранит их.
Чтобы проверить датчик, контур электрода нанесли на маску для лица, обработанную раствором хлорида натрия. Датчик легко отличал дыхание носом от дыхания ртом и классифицировал три состояния дыхания: глубокое, регулярное и быстрое. По частоте дыхания можно выявлять, например, одышку, пневмонию, сердечный приступ, клиническое ухудшение и остановку дыхания.
Если встроить несколько датчиков между впитывающими слоями подгузника, можно быстро определять, когда его пора сменить.
Датчик также можно использовать для определения влажности в помещениях и в качестве бесконтактного переключателя. Во время испытаний с помощью датчика управляли небольшим лифтом, клавиатурой и светодиодной матрицей.
🤨 И что? Такой датчик легко производить и использовать, после чего от него останется только клочок бумаги или другого пропитанного материала, а к батарейке можно будет подключить новый.
🧑💻 Кто: исследователи Хэбэйского технологического университета, Китай, Университета штата Пенсильвания, США, в сотрудничестве с компанией Tianjin Tianzhong Yimai Technology Development Co. Ltd, Китай.
Источники: eurekalert.org и pubs.acs.org
