Команда исследователей из Южной Кореи разработала переносной полимерный датчик (20 мм х 20 мм), который может измерять степень возникновения мурашек на коже (пилоэрекция), которое обусловлено резкими перепадами температуры тела или эмоциональными состояниями. Результаты исследования были опубликованы в журнале Applied Physics Letters.
Электронное устройство (копланарный конденсатор) обнаруживает мурашки по коже (гусиную кожу) с помощью линейной связи между деформацией датчика и уменьшением электрической емкости.
«Мы обнаружили, что высота гусиной кожи и продолжительность пилоэрекции могут быть определены по анализу измерения электрической емкости. В будущем человеческие эмоции можно будет определять как биометрическую информацию (например, как температуру тела или кровяное давление)», – утверждает Young-Ho Cho.
Количественный мониторинг мурашек на коже в реальном времени в качестве индикатора эмоционального состояния поможет в разработке новых персонализированных видов рекламы, которые смогут иметь прямой доступ к эмоциям конечного пользователя.
Благодаря использованию микротехнологий ученые создали датчик с использованием проводящего полимера под названием PEDOT: PSS для конденсаторов. Новый полимер имеет ряд преимуществ перед хрупкими металлическими проводниками за счёт своей гибкости и растяжимости. Конденсаторы были встроены в кремниевую подложку с помощью многоступенчатого процесса спин-покрытия, давая им форму спирали и копланарную структуру. Это дало им высокую емкостную плотность и гибкость при толщине всего 1,2 мкм.
Кремниевая подложка, известная как Ecoflex 0030, была выбрана из-за ее биосовместимости и высокой степени гибкости по отношению к коже человека, которая к тому же устойчива к перепадам тепла и яркому свету, что позволяет устройству работать практически в любых условиях. Датчик протестировали на 28-летнем добровольце, которому прикрепили плёнку к предплечью и провели по его телу кубиком льда — устройство немедленно зарегистрировало пилоэрекцию.
В будущем ученые планируют создать модуль для обработки сигналов и систему для измерения ёмкости, которые можно было бы без труда прикрепить к телу.
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Kim, Jaemin; Seo, Dae Geon; Cho, Young-Ho A flexible skin piloerection monitoring sensor // Applied Physics Letters – 2014 – vol. 104 (25) – p. 253502
