フィットネストラッカーに続いて、個人環境モニターの開発が推進されています。これは、空気中の毒素に関するデータを収集してユーザーに伝達する新しい種類のウェアラブル技術です。 オーストラリアのRMIT大学の研究者グループは、この方向に大きな一歩を踏み出しました。皮膚や衣服に装着して、危険なガスや紫外線への曝露を追跡できる、薄くて柔軟なセンサーを作成しています。
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「私たちの感覚では一般に認識されない危険を検出できるデバイスを作ることに興味がありました」と、最近発表された研究の主著者であるフィリップ・グトルフは述べています。 「これらの危険性は、十分に早期に気付かれればそれほど深刻ではありませんが、長時間危険にさらされると本当に危険になります。」
トリックは、壊れることなく曲がることができる伸縮性のある電子機器を作ることでした。 Gutrufと彼のチームは、まず材料科学を掘り下げ、次に環境センサーの組み込みに取り組みました。 彼らは、以前の研究で使用していたシリコーンの一種である安価で容易に入手可能なエラストマーポリジメチルシロキサンでできた超薄膜に半導体を印刷しました。 それから、彼らはこれらのフィルムを層状に積み重ねたので、もし単一の層が壊れたとしても全体は砕けません。
「マイクロテクトニクスと呼ばれる技術を使用して、脆性材料を伸縮させます」とグトルフは言います。 「この新しい効果は、 ファッション 地殻を形成する構造プレートに非常に似ています。 この技術により、エレクトロニクスの重要な要素を伸縮可能なプラットフォームにもたらすことができます。」
研究者は、材料を決定した後、フィルムを使用して、水素や二酸化窒素などの有害ガスを検知し、有害な紫外線に反応する方法を検討しました。 センサーがガスを記録できるように反応性酸化物の薄い層をシリコンに挿入しましたが、衣服や皮膚に貼り付けるパッチに組み込むのに十分な柔軟性と伸縮性を備えています。
たとえば、研究者たちは紫外線センサーを日焼け止めの有効成分である酸化亜鉛でコーティングしました。 光にさらされると、酸化亜鉛がセンサーを充電しました。 「UVセンサーは、太陽光線などのUV放射を吸収することで機能し、デバイスの導電性を高めます」とGutruf氏は言います。
ガスセンサーも同様に機能します。 それらは特定のガスに適合しており、特定のガス、たとえば二酸化窒素に高レベルでさらされると、電荷を運びます。 「導電率は、周囲の大気に存在するガスの種類に基づいて増減します」と彼は言います。
将来的には、伸縮性パッチは日焼けを防ぎ、喘息発作を予測するために使用される可能性がありますが、鉱山や石炭火力発電所のような高レベルのガスが有毒な場所で命を救う可能性もあります。 EPAは同様の技術を試しています。 ナノセンサーは、安価で迅速に多くの場所で実装できるため、機関の鉱山修復プロジェクトおよびその他の浄化の一部になりつつあります。
「近年、ナノテクノロジーは最前線に立ち、ナノ材料が提供する新しい特性と強化された反応性は、複雑な環境およびエンジニアリングの問題を解決するための新しい低コストのパラダイムを提供する可能性があります」報告書で述べた。
これまでのところ、Gutrufのセンサーはラボでしかテストされていません。 彼は、センサーが商業的に利用可能になるまでに4年かかると疑っていますが、それらで環境汚染物質を追跡する可能性は無限です。
「原則として、ほとんどすべての既知の物質を何らかの形で検出できます」と彼は言います。
