Bioactive स्याही पर मुद्रित पहनने योग्य वस्त्र नक्शा कर सकते हैं स्थिति पर शरीर की पूरी सतह — ScienceDaily


Tufts विश्वविद्यालय में शोधकर्ताओं ने इंजीनियरिंग के स्कूल को विकसित किया है biomaterial-आधारित स्याही है कि प्रतिक्रिया करने के लिए और यों जारी रसायनों से शरीर (जैसे पसीने में और संभवतः अन्य biofluids) या आसपास के वातावरण में बदलने से रंग. स्याही हो सकता है स्क्रीन पर मुद्रित वस्त्रों के रूप में इस तरह के कपड़े, जूते, या यहां तक कि चेहरे मास्क में जटिल पैटर्न और उच्च संकल्प पर, उपलब्ध कराने के एक विस्तृत मानचित्र के लिए मानव प्रतिक्रिया या जोखिम. अग्रिम में पहनने योग्य संवेदन, में सूचना दी उन्नत सामग्रीसकता है , एक साथ पता लगाने और यों के लिए एक विस्तृत श्रृंखला की जैविक स्थिति, अणुओं और, संभवतः, रोगजनकों से शरीर की सतह का उपयोग कर पारंपरिक परिधानों और वर्दी.

“के उपयोग के उपन्यास bioactive स्याही के साथ बहुत ही सामान्य विधि की स्क्रीन मुद्रण खोलता है, के अवसरों का वादा के लिए बड़े पैमाने पर उत्पादन के मुलायम, पहनने योग्य कपड़े की बड़ी संख्या के साथ सेंसर है कि लागू किया जा सकता का पता लगाने के लिए एक सीमा की स्थिति,” कहा Fiorenzo Omenetto, इसी लेखक और फ्रैंक सी Doble इंजीनियरिंग के प्रोफेसर पर टफ्ट्स’ स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग. “कपड़े कर सकते हैं अंत में वर्दी कार्यस्थल के लिए, खेल के वस्त्र, या यहां तक कि फर्नीचर और वास्तु संरचनाओं.”

पहनने योग्य संवेदन उपकरणों को आकर्षित किया है काफी रुचि निगरानी में मानव प्रदर्शन और स्वास्थ्य. इस तरह के कई उपकरणों का आविष्कार किया गया है को शामिल करने इलेक्ट्रॉनिक्स में पहनने योग्य पैच, wristbands, और अन्य विन्यास है कि निगरानी या तो स्थानीय या समग्र शारीरिक जानकारी इस तरह के रूप में दिल की दर या रक्त ग्लूकोज. अनुसंधान द्वारा प्रस्तुत Tufts टीम लेता है, एक अलग पूरक दृष्टिकोण — गैर-इलेक्ट्रॉनिक वर्णमिति पता लगाने की सैद्धांतिक रूप से एक बहुत बड़ी संख्या की analytes का उपयोग संवेदन परिधानों में कि वितरित किया जा सकता है को कवर करने के लिए बहुत बड़े क्षेत्रों में से कुछ भी करने के लिए एक पैच के पूरे शरीर, और परे.

घटक है कि बनाने के लिए संवेदन के वस्त्र संभव हो रहे हैं, जैविक रूप से सक्रिय रेशम-आधारित स्याही. घुलनशील रेशम सब्सट्रेट में इन स्याही योगों संशोधित किया जा सकता है embedding द्वारा विभिन्न “रिपोर्टर” के अणुओं-इस तरह के रूप में पीएच संवेदनशील संकेतक, या एंजाइमों जैसे लैक्टेट oxidase इंगित करने के लिए लैक्टेट का स्तर पसीने में. पूर्व का एक संकेतक हो सकता त्वचा के स्वास्थ्य या निर्जलीकरण, जबकि दूसरा सकता है संकेत के स्तर की थकान पहनने. कई अन्य डेरिवेटिव की स्याही बनाया जा सकता है कारण के बहुमुखी प्रतिभा के लिए रेशम fibroin प्रोटीन को संशोधित करके इसे सक्रिय अणुओं के रूप में इस तरह के रासायनिक संवेदनशील रंजक, एंजाइमों, एंटीबॉडी और अधिक. जबकि संवाददाता अणु अस्थिर हो सकता है अपने दम पर, वे बन सकते हैं शेल्फ-स्थिर है जब के भीतर एम्बेडेड रेशम fibroin स्याही में निरूपण किया है ।

स्याही तैयार कर रहे हैं के लिए स्क्रीन प्रिंटिंग अनुप्रयोगों के साथ संयोजन के द्वारा एक रोगन (सोडियम alginate) और एक plasticizer (ग्लिसरॉल). स्क्रीन मुद्रण योग्य जैव-स्याही इस्तेमाल किया जा सकता है की तरह किसी भी स्याही के लिए विकसित की स्क्रीन मुद्रण, और इतने पर लागू किया जा सकता करने के लिए न सिर्फ कपड़े, लेकिन यह भी करने के लिए विभिन्न सतहों के रूप में इस तरह की लकड़ी, प्लास्टिक और कागज को उत्पन्न करने के लिए पैटर्न के सैकड़ों से लेकर microns के दसियों के लिए मीटर है. जबकि रंग में परिवर्तन के द्वारा प्रस्तुत स्याही प्रदान कर सकते हैं एक दृश्य संकेत करने के लिए उपस्थिति या अनुपस्थिति के एक analyte का उपयोग कैमरा इमेजिंग विश्लेषण स्कैनिंग के वस्त्र या अन्य सामग्री को इकट्ठा कर सकते हैं और अधिक सटीक जानकारी पर दोनों मात्रा और उच्च संकल्प, उप मिलीमीटर मानचित्रण.

प्रौद्योगिकी पर बनाता है पहले काम एक ही शोधकर्ताओं द्वारा विकसित bioactive रेशम स्याही के लिए तैयार inkjet मुद्रण बनाने के लिए पेट्री डिश, कागज सेंसर, और प्रयोगशाला दस्ताने है कि संकेत कर सकते हैं जीवाणु संक्रमण से रंग बदल रहा है.

“स्क्रीन मुद्रण दृष्टिकोण प्रदान करता है के बराबर एक बड़ा है, मल्टिप्लेक्स व्यवस्था के सेंसर को कवर व्यापक शरीर के क्षेत्रों, यदि पहना एक परिधान के रूप में, या यहां तक कि बड़े सतहों पर इस तरह के रूप में कमरे के अंदरूनी हिस्सों में,” ने कहा कि Giusy Matzeu, अनुसंधान सहायक प्रोफेसर के बायोमेडिकल इंजीनियरिंग पर टफ्ट्स स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग और पहले लेखक के कागज. “के साथ युग्मित छवि विश्लेषण के साथ, हम प्राप्त कर सकते हैं एक उच्च संकल्प mapof रंग प्रतिक्रियाओं के एक बड़े क्षेत्र पर और अधिक जानकारी हासिल पर समग्र शारीरिक या पर्यावरणीय राज्य. सिद्धांत रूप में, हम का विस्तार कर सकता है इस विधि को ट्रैक करने के लिए हवा की गुणवत्ता, या समर्थन पर्यावरण की निगरानी के लिए महामारी विज्ञान.”

तथ्य यह है कि विधि का उपयोग करता है आम मुद्रण तकनीक को भी खोलता है रास्ते में रचनात्मक अनुप्रयोगों-कुछ के द्वारा पता लगाया लाइआ Mogas-Soldevila, वास्तुकार और हाल ही में पीएचडी स्नातक Tufts में Omenetto के SilkLab. Mogas-Soldevila मदद की है बनाने के लिए सुंदर tapestries, उन्हें प्रदर्शित करने में संग्रहालय भर में संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोप. को प्रदर्शित करता है बातचीत कर रहे हैं, आगंतुकों की अनुमति के लिए स्प्रे अलग, गैर विषैले रसायनों पर कपड़े और पैटर्न बदलने. “यह वास्तव में एक महान उदाहरण है कि कैसे कला और इंजीनियरिंग से हासिल कर सकते हैं और एक दूसरे को प्रेरित ने कहा,” Mogas-Soldevila. “इंजीनियर स्याही खोलने में एक नया आयाम उत्तरदायी, इंटरैक्टिव tapestries और सतहों, जबकि 1,000 वर्ष पुरानी कला की स्क्रीन मुद्रण प्रदान की गई है एक नींव अच्छी तरह से अनुकूल करने के लिए की आवश्यकता के लिए एक आधुनिक उच्च संकल्प, पहनने योग्य संवेदन सतह है।”

अनुसंधान द्वारा समर्थित किया गया अनुदान से अमेरिकी सेना Natick सैनिक अनुसंधान, विकास और इंजीनियरिंग सेंटर (W911QY-15-2-0001), के कार्यालय की नौसेना अनुसंधान (N00014-19-1-2399), और एक उपहार से Stavros Niarchos फाउंडेशन (एसएनएफ).

कहानी का स्रोत:

सामग्री द्वारा ही प्रदान की जाती Tufts विश्वविद्यालय. नोट: सामग्री संपादित किया जा सकता है के लिए शैली और लंबाई ।



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