Wetenschappers ontwikkelen elektrode die je rechtstreeks op je huid kunt schilderen
De technologie werd ontwikkeld door een internationaal onderzoeksteam met wetenschappers van onder meer Penn State, MIT en het Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology. De resultaten werden gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Verflaagje volgt hartslag, spieren en hersenactiviteit
De nieuwe elektrode, die de naam WE-PPD kreeg, bestaat uit een speciaal polymeer dat goed hecht aan de huid en tegelijk flexibel genoeg blijft om lichaamsbewegingen te volgen. In tests bleek het materiaal geschikt om verschillende biometrische gegevens te registreren, waaronder spieractiviteit, hartslag en hersengolven. Tijdens een experiment waarbij een proefpersoon op een loopband liep, bleef de meting voor 95,1 procent hetzelfde vóór en na lichte transpiratie.
Dat is een belangrijk voordeel tegenover klassieke medische elektroden. Die werken vaak met een kleeflaag die na verloop van tijd minder goed blijft zitten, zeker wanneer iemand zweet of veel beweegt. Ook slimme horloges hebben beperkingen omdat de metalen sensoren op de achterkant niet altijd even nauwkeurig contact maken met de huid.
Meer comfort dankzij betere ademende eigenschappen
Een ander sterk punt van de nieuwe elektrode is de doorlaatbaarheid. Omdat het materiaal veel beter waterdamp doorlaat dan traditionele medische folies, blijft de huid eronder minder snel geïrriteerd. De onderzoekers vergeleken WE-PPD met Tegaderm, een veelgebruikte medische beschermfolie. Bij kamertemperatuur liet de nieuwe elektrode bijna vijf keer meer waterdamp door. Bij een temperatuur van 37 graden Celsius was dat verschil zelfs meer dan tien keer groter.
Daarnaast bleek het materiaal erg rekbaar. In combinatie met een speciaal zilvertextiel kon de elektrode tot ongeveer 170 procent worden uitgerekt voordat ze beschadigd raakte.
De toepassingen gaan volgens de onderzoekers verder dan medische metingen. In de toekomst zouden zulke ‘huidtattoos’ kunnen worden gebruikt voor langdurige gezondheidsmonitoring, mens-machine-interfaces of zelfs toepassingen in de landbouw waarbij planten worden gevolgd.
Van medische toepassingen tot slimme huidtattoos
Een opvallend idee van het onderzoeksteam is om de elektroden persoonlijker te maken. Door ze bijvoorbeeld in de vorm van tekeningen of kleurrijke patronen aan te brengen, zouden kinderen minder angst kunnen hebben voor langdurige medische monitoring.
Voorlopig is de technologie echter nog niet klaar voor dagelijks gebruik. Hoewel tests geen huidirritaties lieten zien na 24 uur dragen, zijn er nog uitgebreidere veiligheidsonderzoeken nodig. Vooral het gebruik in combinatie met MRI-scans vraagt extra aandacht, omdat onderzoekers zeker moeten zijn dat de elektroden geen problemen veroorzaken door elektromagnetische interacties of warmteontwikkeling.
De technologie staat dus nog in de kinderschoenen, maar het idee van een sensor die comfortabel als een soort tijdelijke huidverf kan worden aangebracht, opent interessante mogelijkheden voor de toekomst van wearables.
