Чтобы носимый датчик был действительно эффективным, он должен быть гибким и полностью прилегать как к влажной, так и к сухой коже, но при этом оставаться удобным для пользователя. Таким образом, выбор субстрата, материала, на который опираются чувствительные компоненты, имеет решающее значение. Тканая пряжа – популярный субстрат, но иногда он не полностью контактирует с кожей, особенно если эта кожа покрыта волосами. Обычная пряжа и нити также уязвимы во влажной среде.
Клеи могут терять сцепление под водой, а в сухих условиях они могут быть настолько липкими, что при отслаивании могут быть болезненными. Чтобы преодолеть эти проблемы, Чанхён Пан, Чхансун Чой и его коллеги работали над созданием недорогого датчика на основе графена с нитевидной подложкой, которая использует присоски, похожие на осьминога, для прилипания к коже.
Исследователи покрыли эластичную полиуретановую и полиэфирную ткань оксидом графена и пропитали L-аскорбиновой кислотой, чтобы улучшить проводимость, сохраняя при этом прочность и растяжение. Оттуда они добавили покрытие из пленки графена и поли (диметилсилоксана) (PDMS), чтобы сформировать проводящий путь от ткани к коже.
Наконец, они выгравировали на пленке крошечные узоры, похожие на осьминогов. Датчик может обнаруживать широкий диапазон давлений и движений как во влажной, так и в сухой среде.
По словам исследователей, устройство также может отслеживать множество видов деятельности человека, включая сигналы электрокардиограммы, пульс и речевые паттерны, демонстрируя его потенциальное использование в медицинских приложениях.