очередное эмигрантское г.) (solar_front) wrote in engineering_ru,
очередное эмигрантское г.)
solar_front
engineering_ru

"Бумажная" электроника (3).

Оригинал взят у solar_front в "Бумажная" электроника (3).
продолжение. Начало.


Фото: Xu Li/Wei Shen/Monash University
Движение жидкостей по капилярам: Эти микрогидродинамические датчики на фильтровальной бумаге. Каналы ведут к круглым областям - датчикам, которые краснеют если в жидкости присутствует диоксид азота.


До этого речь шла о создании устройств на бумаге когда свойства бумаги больше мешают чем ппомогают. Но есть область возможного применения где свойства бумаги благоприятсвуют созданию эффективных и недорогих устройств. Это область: microfluidics - Микрогидродинамика.

Микрогидродинамические устройства работают, транспортируя жидкость от одной точки к другой. В сфере биомедицинских технологий они особенно полезны, потому что они позволяют выполнять такие тесты как анализ ДНК или обнаружить токсин в маленьких объемах жидкости, это сокращает импользование дорогостоящих химикатов и значительно уменьшает количество жидкости, которую нужно получить от пациента. До настоящего времени, большинство микрогидродинамических детекторов было сделано высокоточной техникой из пластика гравировкой трубочек-каналов. Для создания потока использовались насосы, которые требуют место и энергию. Бумага позволяет добится того же без внешних аксессуаров: узкие каналы между волокнами в газете работают как капилляры.




Фото: Alex Wang/University of Texas at Austin.
Этот трехмерный детектор позволяет протестировать жидкость несколько раз. Датчик "готовится" сгибанием (фото 2).



Некоторые компании уже используют эту технологию в области оплодотворения или, нипример, для определения уровня сахара в крови. Исследования ведутся в сторону увеличения универсальности приборов и удешевления, чтобы делать множество различных тестов для таких задач как контроль функции печени или диагностирования туберкулеза. Эти датчики, в конечном итоге должны быть компактными, самодостаточным и дешевыми. Их можно будет использовать "в поле" - дома и легко уничтожать, например - сжигая после использования.

Одна из технологий таких простых и недорогих датчиков основана на пропитывании бумаги парафином. Парафин наносится принтером, затем бумага подогревается для пропитки и - прибор готов. Поскольку пропитанные воском области гидрофобные, поток жидкости ограничен областями с воском. Жидкость попадает намачиваением в сухие “отделения”, содержащие химические реактивы или биомаркеры. Происходит химическая реакция, вызывая изменение цвета, которое может тогда прочитать пользователь.

Трехмерные версии этих тестеров развиваются, чтобы создать компактные устройства, которые позволят выполнять многократные тесты, в различных слоях бумаги, для одного образца, чтобы уменьшить шанс ложного результата. В этой области группа Ричарда Крукса в университете Техаса в Остине, нашла способ быстро и легко без дополнительных инструментов, готовить многослойный датчик в домашних условиях. Такой "оригами" делается из листа бумаги, каналы которого сформированы, используя, фоторезист. После нескольких надрезов ножницами и сворачиванием, получаем многослойный бумажный квадрат.Таким способом можно обеспечить тестирование жидкости на девяти слоях.

Эта технология бумажных тестеров уже привела к появлению нескольких небольших компаний. Эксперт (Andrew J. Steckl) полагает, что они в конечном счете получат электронику для коммуникации, чтобы сделать беспроводные, реальные датчики. Нона этом пути необходимо еще многое изучить: узнать о фактических затратах изготовления, а также о свойствах самих датчиков: срок годности, чувствительность и воспроизводимость их результатов.

Продолжение следует...

Tags: материалы, мониторинг, технологии, экология, электроника
Subscribe
promo engineering_ru декабрь 16, 2014 10:01 45
Buy for 200 tokens
Что такое? Начинаем ремонт дороги - открываем, закончили - закрываем. Открывает знак le_milady.
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 8 comments