به گزارش گروه علم و فناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز)، محققان دانشگاه اوزاکا با همکاری محققان اتریشی این برچسب یا پچ را به نوعی طراحی کرده‌اند که با کمک نانوژنراتورهای پیزوالکتریک تعبیه شده رویشان از انرژی بیومکانیکی، انرژی مورد نیازشان را تامین کنند. آنها معتقدند که این دستاورد راهگشای خوبی برای ساخت حسگرهای سلامتی خودمختار و همچنین ابزارهای الکترونیک پوشیدنی است تا بدون نیاز به باتری و چالش‌های مربوط به آن کار کنند.

با محبوبیت روزافزون فناوری‌های پوشیدنی و حسگرهای هوشمند، مساله تامین انرژی مورد نیاز آنها نیز بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. ممکن است انرژی مورد نیاز این نوع ابزارها اندک باشد، اما همین امر با چالش‌هایی روبرو است، زیرا نیازمند استفاده از باتری هستند و این در حالی است که معمولا باتری‌ها سنگین هستند و سیم‌های اتصال آنها دست و پا گیرند. به همین دلیل محققان سال‌هاست که به دنبال روش‌های دیگری برای برداشت انرژی مورد نیاز آنها هستند. یکی از این روش‌ها ساخت برچسب‌هایی است که روی پوست بدن می‌چسبند و از یک سو راحت‌تر می‌توانند علائم حیاتی را رصد کنند و از سوی دیگر می‌توانند به طرق مختلف از بدن، انرژی مورد نیاز خود را تامین کنند.

در همین راستا، محققان ژاپنی و اتریشی برچسب‌های فوق منعطفی را ابداع کرده‌اند که در ساخت آنها از پلیمر فروالکتریکی به کار رفته و نه تنها می‌تواند ضربان قلب و فشار خون کاربر خود را اندازه‌گیری کند، بلکه از حرکات نرمال کاربرش انرژی مورد نیازش را تامین می‌کند.

آنها کار خود را با برچسبی شروع کردند که فقط یک میکرون ضخامت دارد و با کمک اثر پیزوالکتریک یا اثر فشار برقی به سرعت به تغییرات فشار یا تغییرات ضربان قلب پاسخ می‌دهد. یکی از ویژگی‌های غیرمعمولی که برخی سرامیک‌ها و پلیمرها از خود نشان می‌دهند، پدیده پیزوالکتریک یا اثر فشار برقی است. با اعمال نیروی خارجی، دوقطبی‌های این سرامیک‌ها تحریک می‌شوند و میدان الکتریکی ایجاد می‌شود. وارونه کردن اثر نیرو (مثلاً از کششی به فشاری) جهت میدان را معکوس می‌کند. از مواد پیزوالکتریک در مبدل‌ها و وسایلی که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند یا برعکس استفاده می‌شود.

محققان می‌گویند: این وصله‌های سلامت الکترونیک می‌توانند در آینده‌ای نزدیک به بخشی از غربالگری‌های بیماری‌های مرتبط با سبک زندگی مثل اختلالات قلبی، علائم استرس و آپنه خواب تبدیل شوند.

آنها تخمین می‌زنند که این برچسب‌های سلامتی می‌توانند روزانه تا ۲۰۰ میلی‌ژول انرژی مورد نیازشان را از حرکت بیومکانیکی مفاصل، زانوها و آرنج‌ها تامین کنند. این میزان انرژی برای نظارت بر پارامترهای قلبی و عروقی برای چند بار در روز کافی است. این برچسب‌ها به قدری نازک هستند که زمانی که به پوست می‌چسبند، به سختی می‌توان آنها را تشخیص داد و به همین دلیل نظارت روزانه بر سلامتی برای بیماران و سالخوردگان توسط این برچسب‌ها کمتر ناخوشایند است.