Antureita WC-paperista

Washingtonin yliopiston insinöörit ovat tuottaneet pehmopaperista - samanlaista kuin wc-paperi - uudentyyppisen puettavan anturin, joka pystyy havaitsemaan pulssin, silmänräpäyksen ja muun ihmisen liikkeen.

Anturi on kevyt, joustava ja edullinen ja sille löytynee sovelluksia terveydenhuollosta sekä viihteen että robotiikan parista.

Tutkimustyö osoitti, että repäisemällä nanokomposiiteilla kyllästetyn pehmopaperin ja murtamalla paperin kuidut, paperi toimii anturina. Se voi havaita sykettä, sormen voimaa tai liikettä, silmämunan liikkeen ja paljon muuta, toteaa UW:n apulaisprofessori Jae-Hyun Chung.

"Innovaation tärkein ominaisuus on kertakäyttöinen paperi, joka on tehty edullisesta pehmopaperista", toteaa Chung. "Kun murramme näytteen, se toimii anturina."

Näillä pienillä kertakäyttöisillä antureilla voi olla erilaisia sovelluksia. Esimerkiksi ihmisen kulkua tai silmien liikettä voidaan käyttää tarkistamaan aivotoimintoja tai pelin pelaajan toimia. Anturi pystyi seuraamaan, esimerkiksi miten erityistarpeinen lapsi kävelee kotitesteissä, vähentäen lapsen tarvetta sairaalakäynteihin.

Teknisesti paperi kastellaan ensin hiilinanoputkilla terästetyllä vedellä. Pehmopaperissa on sekä vaakasuorat että pystysuorat kuidut, joten kun paperi repeytyy, repäisysuunta informoi anturille, mitä tapahtui.

Selluloosakuidut, jotka ovat paperissa alun perin rinnakkaisia jännityksen kanssa, murtuvat, kun taas vinossa ja kohtisuorassa jännitykseen olevat järjestyvät uudelleen poikittaisiksi liitoksiksi halkeaman lähelle. Näin poikittaisilla liitoksilla on pietsoresistanssinen ja pietsokapasitiivinen herkkyys tason ulkopuoliselle voimalle liitoksien puristuessa.

Toistaiseksi työ on tapahtunut vain laboratoriossa mutta tutkijat haluavat löytää tekniikalleen sopivan kaupallisen käytön. Väliaikainen patentti tekniikalla jätettiin joulukuussa 2017.