Інженери з Університету штату Пенсильванія представили незвичайну технологію, яка поєднує медицину, електроніку та мистецтво. Вони розробили спеціальне струмопровідне чорнило, з якого можна малювати на шкірі кольорові «татуювання». Такі малюнки виконують роль електродів, здатних відстежувати роботу серця, мозку та м’язів, а після використання легко змиваються водою. Результати дослідження опубліковані в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, а команда вже подала заявку на патентування нової технології. Малюнок замість звичайних датчиків Сучасні медичні сенсори зазвичай використовують металеві електроди, які кріпляться до тіла за допомогою липкої основи. Однак під час руху, фізичних навантажень або потовиділення вони можуть відклеюватися, що погіршує якість вимірювань. Новий підхід дозволяє буквально намалювати електрод прямо на шкірі. Завдяки цьому він повторює її природний рельєф, щільніше прилягає та забезпечує більш точне зчитування електричних сигналів організму. Чорнило можна зробити будь-якого кольору Розробники створили водну суміш із полімерів і спеціальних добавок. У рідкому стані вона нагадує густу фарбу або клей, а після нанесення висихає приблизно за десять хвилин. За необхідності процес можна прискорити звичайним феном. Особливість технології полягає в тому, що до чорнила можна додати харчові барвники. Завдяки цьому користувач може створити практично будь-який дизайн — від простих геометричних фігур до кольорових малюнків чи персонажів коміксів. Таким чином електроди стають не лише функціональними, а й елементом індивідуального стилю. Від контролю серця до роботизованих протезів Під час випробувань дослідники використовували нові електроди для реєстрації одразу кількох типів біологічних сигналів. Система успішно записувала: електрокардіограму (ЕКГ), що дозволяє контролювати роботу серця; електроенцефалограму (ЕЕГ) для аналізу мозкової активності; електроміограму (ЕМГ), яка відображає скорочення м’язів. Особливо вражаючим став експеримент із роботизованою рукою. Електроди зчитували сигнали м’язів передпліччя людини та передавали їх на протез, дозволяючи керувати механічною кистю без фізичного контакту. Працюють навіть під час тренувань Одне з випробувань тривало 12 годин. Увесь цей час система безперервно відстежувала серцевий ритм учасника під час повсякденних справ. В іншому експерименті доброволець займався фізичними вправами, а електроди не втрачали контакт зі шкірою навіть під час активних рухів і потовиділення. Секрет полягає в спеціальній пористій срібній тканині, яка використовується як проміжний контакт між намальованим електродом та електронним модулем. Така конструкція витримує розтягування більш ніж на 150% від початкової довжини, не пошкоджуючись. Електроди можна просто змити На відміну від традиційних сенсорів, нові електроди не призначені для тривалого носіння. Після завершення використання їх можна легко змити водою та намалювати нові. При цьому дорогий електронний модуль із Bluetooth залишається багаторазовим, а витрачається лише невелика кількість чорнила. За словами авторів розробки, одного флакона вистачить на створення десятків таких «татуювань». Плани на майбутнє Науковці вже працюють над наступним поколінням технології. У перспективі вона зможе не лише реєструвати електричні сигнали організму, а й аналізувати біомаркери — наприклад, рівень глюкози або гормону стресу кортизолу. Крім медицини, система може знайти застосування і в зовсім несподіваних сферах. Дослідники вже розглядають можливість створення «розумних рослин», які за допомогою подібних сенсорів зможуть сигналізувати про забруднення навколишнього середовища або вплив шкідливих речовин. Якщо технологія успішно пройде подальші випробування, у майбутньому звичайний кольоровий малюнок на шкірі може перетворитися на повноцінний медичний пристрій, здатний своєчасно попереджати про проблеми зі здоров’ям, контролювати фізичний стан людини та навіть допомагати керувати роботизованими системами.