Носимые датчики распространены повсеместно благодаря беспроводной технологии, которая позволяет беспрепятственно передавать информацию о концентрации глюкозы, артериальном давлении, частоте сердечных сокращений и уровне активности человека с датчика на смартфон для дальнейшего анализа.
Ученые Массачусетского технологического института разработали новый тип носимого датчика, который обменивается данными, не требуя встроенных микросхем или батарей. Их конструкция, подробно описанная в журнале Science, открывает путь к созданию бесчиповых беспроводных датчиков.
Датчик представляет собой гибкую полупроводниковую пленку, которая прилегает к коже. Сердцем датчика является сверхтонкая высококачественная пленка нитрида галлия, который известен своими пьезоэлектрическими свойствами. Он может генерировать электрический сигнал в ответ на механическое воздействие и вибрировать в ответ на электрический импульс.
Исследователи обнаружили, что могут использовать двусторонние пьезоэлектрические свойства нитрида галлия для создания одновременно датчиков и беспроводной связи.
Эта же группа ранее разработала технику, называемую удаленной эпитаксией, для быстрого выращивания и отделения ультратонких высококачественных полупроводников от пластин, покрытых графеном. В своем новом исследовании инженеры использовали ту же технику для отделения ультратонких монокристаллических пленок нитрида галлия.
Большинство беспроводных датчиков сегодня обмениваются данными с помощью встроенных чипов Bluetooth, которые питаются от небольших батареек. Эти чипы и источники питания слишком громоздкие для создания датчиков следующего поколения – меньших, более тонких и гибких.
Украинские ученые и инженеры также работают над технологиями для здравоохранения.
Источник: MIT