Vino si tu pe pagina de Facebook pentru o stire de stiinta, explicata simplu, in fiecare zi!
Pagina de Facebook!
În fiecare zi, o nouă fotografie din universul nostru fascinant împreună cu o explicaţie scrisă de către un astronom profesionist: Astronomy Picture Of the Day
   
Fizica Povestita

I
Fizica Povestita

Textilele ce iti monitorizeaza sanatatea

Autor: Presura Cristian

Suna putin ca in filmele SF, insa este oare posibil sa purtam haine ce ne monitorizeaza continuu sanatatea si ne anunta la fiecare problema potentiala? Astfel de idei circula de multi zeci de ani, nu numai in domeniul scriitorilor SF, dar si in laboratoarele moderne de cercetare, acolo unde multi oameni de stiinta sunt de parere ca astfel de haine inteligente pot fi facute chiar azi.

Dar pentru a construi aceste haine inteligente, avem nevoie de textile inteligente, altfel care ar fi castigul? Desigur, am putea purta prin buzunare sau prinsi de interiorul hainelor diversi senzori, care pot detecta automat tensiunea arteriala sau nivelul de glucoza din sange (important pentru bolnavii diabetici), insa ar mai putea fi numite aceste haine inteligente?

In imaginatia vizionarilor, o haina inteligenta ar trebui sa fie, in prima instanta, ceea ce ii spune si numele, adica o haina. Ceea ce ar face-o deosebita insa, ar fi materialele textile din care este facuta, care ar avea capacitati electronice aditionale. Astfel, aceste textile ar putea conduce curentul sau lumina, creand adevarate circuite electronice. Mai mult insa, ele ar putea functiona si ca senzori, fiind astfel capabile de a masura diversii parametri fiziologici ai corpului uman, stocand aceasta informatie si avertizand purtatorul de indata ce primele semne ale unei boli apar.

Iata ca, recent, un grup de cercetatori americani si chinezi au anuntat producerea unor astfel de textile, capabile de a conduce curent electric si de a detecta semnale fiziologice in acelasi timp. Astfel, cercetatorii au realizat fibre textile de bumbac pe care le-au acoperit cu un strat subtire de nanotuburi de carbon. Bumbacul a devenit astfel nu numai conductor, dar si capabil de a detecta sangele pierdut de soldatii raniti.

Nanotuburile de carbon sunt structuri microscopice de fibre de carbon, cu un diametru de 50000 de ori mai mic decat al firului de par. Ele sunt in principiu conductoare electric si, odata ce acopera fibrele de bumbac, le fac si pe acestea din urma conductoare. Ca sa demonstreze practic ca noile fibre conductoare de bumbac pot efectiv transporta curentul, cercetatorii au integrat o dioda luminescenta care a fost alimentata cu curent nu prin fire metalice, ci prin noile fibre de bumbac. Asa cum era de asteptat, dioda luminescenta a primit curentul necesar pentru a genera lumina.

Desigur, va puteti intreba de ce fibrele textile de carbon nu ar putea fi acoperite cu alt material conductor. Raspunsul nu este insa trivial, caci cele mai multe materiale incercate (ca de exemplu metalele) au creat fibre textile care erau prea grele sau se rupeau usor. Noua tehnologie dezvoltata pastreaza insa rezistenta si greutatea fibrelor de bumbac si este in principiu si ieftina.

Cercetatorii americani si chinezi nu s-au oprit insa aici si au mai adaugat un strat special de anticorpi peste stratul de nanotuburi de carbon ce acopereau deja fibrele de carbon. Acesti anticorpi au fost selectati special pentru detectia albuminei, o proteina ce se gaseste in mod normal in sange. In acest caz, odata ce sangele intra in contact cu fibra, albumina din sange va interactiona cu anticorpii de pe fibrele de bumbac. Rezultatul efectiv va fi o modificare a conductivitatii electrice a stratului de nanotuburi de carbon si deci a conductivitatii electrice a fibrei de bumbac. Masurand simplu rezistenta fibrei de bumbac putem atunci detecta prezenta sangelui. Aplicatia evidenta este cea a soldatilor raniti care, datorita socului psihologic al bataliei, nu realizeaza in multe cazuri gravitatea ranilor primite.

Desigur, noile rezultate sunt spectaculoase. Ne putem intreba insa, pe buna dreptate, cat de departe suntem totusi de realizarea practica a unor astfel de textile (si deci de haine) inteligente. Testul definitiv nu poate veni decat in laboratoarele companiilor de textile, acelea care trebuie efectiv sa construiasca astfel de haine. Caci, in practica, acestea dau peste probleme aparent simple, care se dovedesc insa insurmontabile.

Una dintre acestea este simpla spalare a fibrei textile. Rezista noua fibra inteligenta unui proces de spalare repetitiv de cel putin cateva mii de cicluri? De cele mai multe ori, raspunsul practic este negativ. Apoi, cum putem face conexiunea electrica dintre fibrele textile si electronica necesara, ca microprocesorul, sau cardul miniaturizat de stocare a datelor? In practica se dovedeste ca o simpla lipire cu fludor nu este suficienta, caci conexiunea electrica se rupe dupa cateva indoiri ce sunt inevitabile in fibrele textile. Nu in ultimul rand este problema masurarii efective a parametrilor fiziologici. In practica, aceasta este afectata puternic de miscarea persoanei, care nu este un simplu pacient ce sta linistit pe patul de spital. Semnalele masurate sunt afectate astfel de erori, iar unele dintre acestea nu pot fi eliminate.

Sa nu fim insa prea sceptici. Noile rezultate ale cercetatorilor americani si englezi ne incurajeaza si ne dau sperante. Poate ca vom trai sa putem purta noi insine astfel de haine inteligente. Cert este insa ca cercetatorii sunt foarte ocupati in acest domeniu, dar si ca tehnologia are nevoie pe moment de un progres sensibil pentru rezolvarea acestor probleme practice.

Abonează-te la newletter:

Caută în site



Formular de contact

Advertisment ad adsense adlogger