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Jan 19, 2024

Cos'è un tatuaggio elettronico?

Imagine a world where clinical-grade medical equipment — brain activity

Immagina un mondo in cui le apparecchiature mediche di livello clinico – scanner dell’attività cerebrale, cardiofrequenzimetri e sensori della pressione sanguigna – possano essere inserite su un piccolo adesivo impercettibile per chi lo indossa. Questa è la promessa della tecnologia del tatuaggio elettronico.

Un tatuaggio elettronico è un dispositivo indossabile morbido con sensori integrati che si attacca alla pelle di chi lo indossa e trasmette i dati in modalità wireless. I tatuaggi elettronici possono attaccarsi ovunque sul corpo dell'utente e possono essere utilizzati per tracciare qualsiasi cosa, dagli impulsi elettrici del corpo alla composizione chimica del sudore di chi li indossa.

I tatuaggi elettronici sono dispositivi indossabili morbidi, dotati di sensori, che si attaccano alla pelle di una persona e vengono generalmente utilizzati per raccogliere dati. Questi dispositivi sono spesso realizzati con materiali conduttivi, come grafene, carbonio o polimeri conduttivi, che consentono loro di misurare biopotenziali o segnali elettrici emanati dal corpo di chi li indossa. (Ad esempio: impulsi muscolari, frequenza cardiaca e attività cerebrale.) Possono essere dotati anche di altri sensori, inclusi accelerometri, che tracciano il movimento, sensori di temperatura o persino sensori che misurano la composizione chimica del sudore di chi li indossa.

La differenza fondamentale tra i tatuaggi elettronici e i tradizionali dispositivi indossabili, come gli smartwatch e i cardiofrequenzimetri a fascia toracica indossati durante l'attività fisica, è il fattore di forma morbida, che consente loro di attaccarsi a parti del corpo dove non è possibile collegare facilmente un dispositivo rigido per periodi prolungati. periodi (praticamente ovunque tranne che al polso). L'uso di materiali flessibili e sottili consente inoltre un contatto molto più stretto con la pelle di chi lo indossa rispetto a quanto potrebbe ottenere un sensore rigido, il che è essenziale per misurare in modo affidabile gli impulsi elettrici del corpo. Il risultato è un dispositivo più comodo da indossare rispetto a un dispositivo indossabile tradizionale e che in molti casi è in grado di acquisire dati che fino a poco tempo fa potevano essere raccolti solo in laboratorio o in ospedale.

Poiché i tatuaggi elettronici sono progettati per essere indossati continuamente, consentono ai ricercatori e ai professionisti medici di raccogliere dati che in precedenza sarebbe stato impossibile, o proibitivamente costoso, monitorare. I tatuaggi elettronici che catturano l’attività cerebrale e il movimento degli occhi, ad esempio, potrebbero essere applicati ai soggetti di ricerca in una simulazione di guida distratta che ricorda da vicino uno scenario del mondo reale. E in ambito sanitario, un tatuaggio elettronico potrebbe essere utilizzato per il monitoraggio continuo a domicilio di un paziente che altrimenti sarebbe dovuto rimanere in ospedale per osservazione.

"C'è molto slancio in questo ambito e una trasposizione efficace di questa tecnologia a una popolazione più ampia cambierà davvero il modo in cui pensiamo al monitoraggio dello stato di salute e alla fornitura di assistenza sanitaria", ha affermato John Rogers, direttore del Querrey Simpson Institute for Bioelectronics. presso la Northwestern University e coautore di un importante articolo di ricerca pubblicato su Science nel 2011 che delinea il campo emergente dei tatuaggi elettronici. "Ha il potenziale per ridurre i costi e migliorare i risultati per i pazienti."

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I tatuaggi elettronici attaccano i sensori alla pelle con un adesivo, essenzialmente come un adesivo ultrasottile. Questi sensori trasmettono i dati in modalità wireless a un dispositivo dotato di ricevitore, come lo smartphone di chi lo indossa o un dispositivo dedicato. Alcuni tatuaggi elettronici incorporano anche sottili strati di materiali conduttivi che raccolgono i sottili impulsi elettrici, o biopotenziali, che i nostri corpi emettono quando ci muoviamo, pensiamo e interagiamo con il mondo attraverso i nostri sensi.

"Il corpo è davvero una macchina elettrica", ha detto Deji Akinwande, ricercatore di nanotecnologie e professore all'Università del Texas ad Austin. "Ogni parte del corpo ha segnali elettrici caratteristici correlati a funzioni specifiche."

Poiché l'elettricità cerca il percorso con minor resistenza e poiché il corpo umano non è completamente isolato dall'elettricità, una parte di questi segnali salta dal corpo allo strato conduttivo del tatuaggio elettronico. I segnali possono quindi essere misurati da un sensore che si attacca al materiale conduttivo.