Турецкие учёные создали нанотатуировку, которую можно подключить к расположенным поблизости электронными устройствами. При этом татуировке не требуется внешнее питание. Разработка принадлежит Кристену Белкастро (Kristen D. Belcastro), преподавателю Университета Едитепе (Турция, Стамбул) и Онуру Эргену (Onur Ergen), заместителю главы отдела исследований и разработок на факультете электроники и связи в Стамбульском техническом университете.
Источник изображений: spectrum.ieee.org
Изобретение поможет в дальнейшем развитии технологии биосенсоров, поскольку оно не предполагает громоздких элементов вроде традиционных модулей связи и аккумуляторов. Татуировка формируется двумя иглами, независимо подающими на кожу чернила на основе графенового аэрогеля в качестве основы и чернила на основе оксида цинка с нанопроволокой в верхнем слое.
Работа беспроводной связи обеспечивается за счёт пьезоэлектрического эффекта — в татуировке создаётся заряд при деформациях. Приёмником выступает смартфон с широкополосным модемом в качестве вспомогательного устройства. На демонстрации изобретения электронная татуировка использовалась для записи движения, но авторы проекта уверены, что ему найдётся множество других вариантов применения.
«Когда нанесённая метка получает радиочастотные сигналы, она отражает некоторые из них и устанавливает исходящую связь со считывающим компонентом смартфона, тогда как смартфон устанавливает входящую связь с меткой. По этим каналам связи смартфон может постоянно контролировать нанотатуировку и обрабатывать информацию с помощью алгоритмов искусственного интеллекта», — пояснили учёные принцип работы компонента. Такой способ связи, называемый обратным рассеянием, напоминает RFID, но имеет перед ним преимущества, поскольку не ограничивается заданным диапазоном частот: при помощи широкополосного модема авторы исследования произвели подключение на частотах 900 МГц и 2,45 ГГц.
В существующей версии питание элемента осуществляется за счёт пьезоэффекта, предполагающего механическое воздействие на нанотатуировку, например, сгибание части тела, на которую она нанесена. Но изобретатели считают, что в перспективе можно будет использовать и альтернативные подходы. И тогда подобные компоненты смогут применяться, например, в роли беспроводных датчиков для электроэнецфалографии.
