汗は、採血せずに体内のさまざまな生体分析物を分析するための効果的な体液です。 たとえば、汗センサーは、繰り返し採血しなければならない糖尿病患者の不快感を軽減することができます。 また、日常のヘルスケア監視用のウェアラブルデバイスにも使用できます。 しかし、現在、これらのセンサーの普及に対する最大の障害は、私たち自身の不規則で低い分泌率です。
教授が率いる研究チーム キルウォンチョ 韓国のPOSTECHの化学工学部のXNUMX人が最近皮膚パッチを開発しました。 この装置は、継続的な採血を避けて汗をすばやく収集します。 どうやって？ サボテンの棘の背後にある原理を模倣します。
乾燥した環境で育つサボテンは、とげの先にできた水滴を根元まで動かして生き残ります。 この過程で、水滴の曲面の内側と外側に作用する圧力差により、微細な水滴が移動します。 と呼ばれる現象 ラプラス圧力。
自然のおかげで採血を避ける
POSTECHの研究チームによって開発されたばかりのパッチは、水を集めるためにサボテンの棘によって採用されたのと同じ原理を適用しました。 科学者たちは、表面がくさび形のモデルを作ることに成功しました 超疎水性/超親水性。 このシステムでは、くさび形の表面の汗の滴は、滴の前面と後面の間のラプラス圧力差が最大化されるため、自発的に広い端に向かって移動します。
結果は、パッチに刻印されたこれらのチャネルが、追加の力を必要とせずに、傾斜に関係なく迅速かつ自発的に汗を集めることができることを確認しています。 さらに、くさび模様のチャネルは、優れた汗収集効率を示します。チャネル内に多くを残すことなく、ほとんどすべての汗の液滴を検知領域に運びます。 従来のマイクロ流体チャネルよりもはるかに高速です。 これにより、パッチはサンプリングせずに血液を継続的に監視できます。
汗の収集の難しさは、ウェアラブルヘルスケアデバイスでの使用を妨げてきました。 この新しく開発されたパッチは、汗をすばやく収集し、血糖値の監視など、さまざまなウェアラブルヘルスケアデバイスでの使用を容易にすることで問題を解決します。
キルウォンチョ、POSTECH
