Draagbare zweetsensor dankzij batterijloos ‘waterpompje’ geïnspireerd op planten
Planten en bomen zuigen water op uit de grond, door water aan de bladeren te
laten verdampen. Wetenschappers van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e)
hebben dit principe nu gebruikt om een prototype van een zweetsensor te maken,
waar zweet als vanzelf in een gestaag tempo doorheen stroomt en geanalyseerd
wordt. Met laser-microfabricage maakten ze hiervoor minuscule structuren in
flexibel plastic, waar ze een kleine analysechip in verwerkten. Met hun werk
lijkt een belangrijk horde genomen op weg naar flexibele zweetsensors, die op
de huid geplakt kunnen worden of kunnen worden verwerkt in kleding.
De stoffen in ons zweet vertellen veel over onze gezondheid. Continu analyseren
van zweet biedt daardoor veel mogelijkheden bij sporters of voor medische
toepassing. De zoutconcentratie in zweet zegt bijvoorbeeld iets over
taaislijmziekte, en de zuurtegraad is bepalend voor bepaalde huidaandoeningen.
Om de ontwikkeling daarvan te volgen in de tijd, moet continu ‘vers’ zweet door
een zweetsensor geleid worden. Dit bij voorkeur zonder bewegende, kwetsbare
onderdelen of stroomverbruik.
Promovendus Chuan Nie en begeleidend hoogleraar Jaap den Toonder gebruikten de
natuur als inspiratiebron voor een zweetsensor die voldoet aan deze eisen. Ze
maakten in het Microfablab van de TU/e in flexibel plastic folie een apparaatje
met een inlaat, een microkanaaltje, en aan het andere uiteinde een poreuze
structuur. Door speciaal papier bij de inlaat zuigt het apparaatje zweet op.
Door de capillaire werking van het kanaaltje wordt het vocht verder
getransporteerd, en door verdamping via de poreuze structuur aan de andere kant
ontstaat een continue stroom, net zoals bomen en planten dit doen. Het geheel
werkt als een soort waterpompje dat werkt zonder elektriciteit.
Uiteindelijk bouwden de onderzoekers ook een microchip in. De elektrodes
daarvan steken in het kanaaltje en zo kan de chip continu het zweet analyseren
dat door het kanaaltje gaat. Chuan Nie bouwde een prototype dat de zuurtegraad
meet, en bewees dat het goed werkt. Op dezelfde manier kunnen nu ook chips
ingebouwd worden die andere stoffen in het zweet meten.
Het onderzoek is uitgevoerd in samenwerking met Holst Centre in Eindhoven.
Holst en de TU/e gaan de flexibele zweetsensor verder ontwikkelen; eerst voor
toepassing in sport en later voor medische zweetanalyse. Door het gebruik van
plastic folies zullen de uiteindelijke productiekosten laag zijn. Een van de te
nemen stappen is dat de sensor zijn data draadloos gaat verzenden.
Chuan Nie promoveert op dinsdag 5 april aan de TU Eindhoven, bij hoogleraar
Jaap den Toonder van de faculteit Werktuigbouwkunde.
---------------------
Bijlagen
Demo van 'waterpompje' in plastic folie van flexibele zweetsensor
3 MB mp4
---------------------
Voor meer informatie kunt u contact opnemen met Jaap den Toonder
(J.M.J.d.Toonder@xxxxxx, 040 247 5706), Chuan Nie (c.nie@xxxxxx). Ook kunt u
contact opnemen met persvoorlichter Ivo Jongsma (i.l.a.jongsma@xxxxxx)
Bijgaand treft u een korte demovideo van het waterpompje. Links zit de inlaat,
en rechts de poreuze structuur waar vocht door verdampt. In de video is te zien
hoe vocht vanzelf door het apparaatje trekt.
---------------------
ir. Ivo Jongsma
Persvoorlichter wetenschap & technologie
0402472110 | 0644420799 | i.l.a.jongsma@xxxxxx
---------------------
Wilt u geen e-mail meer van ons ontvangen, klik hier om uit te schrijven.
