Teknoloji

Kalp sağlığı takibinde son teknoloji: Akıllı tişört

Makinede de yıkanabilen akıllı tişörtler, üretiminde kullanılan karbon nanotüp sayesinde hastaların EKG ve kalp atış hızı verilerini topluyor.

Gardırobunuzdaki rahat olan herhangi bir tişörtünüz, artık kalbinizi izlemek için rahatsız edici akıllı saatler veya holter cihazı kullanmanızı gerektirmeyecek. Bunu mümkün kılacak fikrin mimarı ise Rice Üniversitesi’nden bir grup araştırmacı. Araştırmacılar, sağlık alanındaki teknolojik yenilikler sayesinde, iletken nanotüp lifi kullandıkları giysileri “akıllı” hale getirerek birer kalp takip cihazına dönüştürüyor.

Brown Mühendislik Okulu 2013 yılında karbon nanotüp liflerini geliştirdiğinden beri lifler, hasarlı kalpleri onarmak için köprü, beyinle elektriksel arayüzler, koklear implantlarda kullanım gibi çeşitli şekillerde denendi. Gelişmeler aynı zamanda Rice Üniversitesi tarafından yönetilen Carbon Hub’ın bir parçası olarak da devam etti.

Rice Üniversitesi araştırmacıları, kalp atış hızını izlemek ve kullanıcının sürekli bir elektrokardiyogramını (EKG) çekmek için nanotüp liflerinin bir spor giysisine dikmeyi başardı. Ayrıca, metal teller kadar iletken olmanın yanı sıra, yıkanabilme özelliğine de sahip bu rahat liflerin, vücut hareket halindeyken kırılma olasılığı da çok düşük. Bu sayede “akıllı giysiler” kullanıma oldukça uygun hale geliyor.

Geliştirilen bu teknolojik tişörtün, deneyler sırasında canlı ölçümler yapan standart bir kablolu monitörden genel olarak daha iyi veri topladığı söyleniyor. Öyle ki ticari tıbbi elektrot monitörleriyle eşleştirildiğinde karbon nanotüp tişört, daha iyi EKG sonuçları veriyor.

Tişörtün göğse tam oturması gerektiğini söyleyen çalışmanın baş yazarı Lauren Taylor, gelecekteki çalışmalarda, cilde temas edecek daha fazla yüzey alanı olması için daha yoğun karbon nanotüp iplik parçaları kullanacaklarını vurguluyor. Taylor, liflerin sadece kullanıcının cildiyle sabit bir elektrik teması sağlamakla kalmadığını, aynı zamanda verileri bir akıllı telefona iletmek veya kullanıcının cebine yerleştirilebilen bir holter monitörüne bağlanmak için Bluetooth vericileri gibi elektrot görevi gördüğünü de ekliyor. Araştırmacılara göre, kumaşa dokunan lifler, antenleri veya LED’leri gömmek için de kullanılabiliyor.

İlk başta ipliği dokumaya çalışırken zorlandıklarını belirten Taylor, maket gemilere halat yapmak için kullanılan küçük makineleri tasarlayan biriyle çalıştıklarını ve bu kişinin kendi çalışmaları için aynı görevi yerine getirecek orta ölçekli bir cihaz yaptığını söylüyor. Yaklaşık 22 mikron (0.022 mm) genişliğindeki orijinal nanotüp filamentler, bir dikiş makinesinin işlemesi için oldukça ince bir dokuya sahip. Taylor, dikilebilir bir iplik oluşturmak için her biri 7 filamentten oluşan üç demetin, kabaca normal ipliğe eşdeğer bir boyutta dokunduğunu belirtiyor.

Nanotüp liflerinin yumuşak ve esnek olduğunu, bunları içeren giysilerin de makinede rahatlıkla yıkanabileceğini belirten araştırma ekibi, liflerin tıpkı standart iplik gibi makineyle kumaşa dikilebildiğini ve zikzak dikişin, kumaşın kırılmadan esnemesini sağladığını da ekliyor. Taylor’a göre zikzak dikiş, bir tişörtün veya başka bir kumaşın ne kadar esneyeceğini hesaplamak için rahatlıkla ayarlanabiliyor.

Liflerin geometrisinde ve birleşik elektronik aksamında yapılan küçük değişiklikler sonucunda, bu akıllı giysiler insanların yaşamsal belirtilerini, kuvvet eforunu veya solunum hızını izleyebiliyor. Taylor, ciltle teması nasıl en üst düzeye çıkaracaklarını bulmak için ekibinin Teksas Kalp Enstitüsü’ndeki Dr. Mehdi Razavi ve meslektaşlarıyla birlikte çalıştığını aktarıyor.

Taylor’a göre, bu nanotüp liflerin potansiyel kullanım alanları otomobiller ya da hafif robotik araçlar için insan-makine arayüzlerinden askeri üniformalar, sağlık monitörleri ve çelik yelek gibi geniş bir yelpazeyi içerebilir.

Taylor, giyilebilir pazar her ne kadar küçük olsa da pazarın temiz hidrojen üreten bir sürece yöneldiğini vurguluyor. Ayrıca hidrokarbonlardan doğrudan bölünme yoluyla elde edilebilecek yeni nesil sürdürülebilir malzemeler için de bir giriş noktası olabileceğini belirtiyor. Bu tür malzemelerin geliştirilmesi Carbon Hub’ın odak noktası olarak gösteriliyor.

Dünya çapındaki laboratuvarlarda 20 yıllık bir gelişmeden sonra, bu malzeme giderek daha fazla uygulamada kullanılmaya başladı. Öyle ki iletkenlik, ciltle iyi temas, biyouyumluluk ve yumuşaklık kombinasyonu nedeniyle, karbon nanotüp iplikler giyilebilir ürünler için doğal bir bileşen oluşturuyor.

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu