Fare elettronica estensibile

MC10, una startup di Cambridge, nel Massachusetts, si sta preparando a commercializzare elettronica ad alte prestazioni che può allungarsi. La tecnologia potrebbe portare a prodotti come cerotti cutanei che monitorano se chi li indossa è sufficientemente idratato o cateteri a palloncino gonfiabili dotati di sensori che misurano i guasti elettrici causati da aritmie cardiache.

La microelettronica dipende da tempo da un wafer rigido e fragile, afferma David Icke, CEO di MC10. L'MC10 usa alcuni trucchi per cambiarlo. Per realizzare sia il cerotto che rileva l'idratazione che il catetere, elettrodi e fili d'oro dello spessore di poche centinaia di nanometri vengono depositati su wafer di silicio con mezzi convenzionali, quindi staccati e applicati a polimeri estensibili. I fili a serpentina si allungano quando i polimeri si allungano, quando il palloncino si gonfia nel cuore o quando il cerotto si muove sulla pelle. Gli elettrodi misurano l'impedenza elettrica per rilevare i segnali elettrici nel tessuto cardiaco oi livelli di umidità nella pelle.

Questa storia faceva parte del nostro numero di settembre 2012

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L'azienda sta basandosi su prototipi di laboratorio realizzati dallo scienziato dei materiali dell'Università dell'Illinois John Rogers, un cofondatore dell'azienda. Le tecnologie di Rogers presentano vantaggi rispetto ad altri approcci all'elettronica flessibile. Ad esempio, l'elettronica dei polimeri organici può solo piegarsi, non allungarsi, e sono più lenti dei dispositivi realizzati con materiali semiconduttori inorganici o metalli preziosi come l'oro, quindi non possono fornire letture biologiche precise in tempo reale.

Il primo prodotto di MC10, il cui lancio è previsto per il tardo autunno, sarà un dispositivo indossabile sviluppato in collaborazione con Reebok. L'azienda è a denti stretti sui dettagli. Ma oltre al suo cerotto per l'idratazione, sta lavorando su cerotti che utilizzano sensori per rilevare battito cardiaco, respirazione, movimento, temperatura, ossigenazione del sangue e combinazioni di questi indicatori.

I cerotti per la pelle dell'MC10 possono trasmettere informazioni in modalità wireless a uno smartphone nelle vicinanze. Un telefono con un chip di comunicazione a campo vicino può essere agitato sopra il cerotto, oppure il cerotto può essere accoppiato con una batteria a film sottile prodotta da un fornitore commerciale, consentendo la trasmissione continua dei dati.

I prossimi saranno i cateteri a palloncino che un cardiologo potrebbe serpeggiare attraverso il cuore per rilevare aree di tessuto cardiaco che non funziona correttamente. Alcuni dei prototipi nei test preclinici hanno serie dense di elettrodi che consentono la mappatura e l'ablazione ad alta risoluzione di quel tessuto. Più lontano ci sono altri dispositivi medici, inclusi materiali impiantabili che si conformano al tessuto cerebrale, rilevando le convulsioni e fermandole.

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