Naukowcy oddzielili cienką metaliczną warstwę złotej płyty CD i uformowali z niej czujniki do monitorowania pracy serca i mięśni. Czujniki mogą komunikować się ze smartfonem przez Bluetooth.
Wyniki badania zostały opublikowane w „Nature Communications”. Redaktorzy czasopisma uhonorowali artykuł wyróżnieniem i zakwalifikowali go do 50 najlepszych artykułów z obszaru prac badawczych.
Produkcja opisanych w pracy czujników trwa 20-30 min. W całym procesie nie uwalniają się toksyczne chemikalia, a wykorzystywany do niego sprzęt nie jest drogi. Jeden czujnik kosztuje ok. 1,5 dolara amerykańskiego.
Nad pomysłem recyklingu płyt CD pracowała grupa naukowców: prof. Gretchen Mahler, dr Melissa Mendoza, Ahyeon Koh i Matthew S. Brown ze State University of New York at Binghamton oraz Louis Somma i Yeonsik Noh z University of Massachusetts – Amherst.
Ahyeon Koh powiedziała, że na pomysł przekształcania płyt CD w czujniki wpadła podczas prowadzenia badań podoktoranckich na Uniwersytecie Illinois.
- Wpadłam na pomysł, że może uda nam się zebrać materiał z płyty CD, a następnie przerobić na systemy czujników. Rozmawiałam z Mattem (Matthew S. Brown) o moim pomyśle na wczesnym etapie jego badań doktorskich, a on chciał kontynuować te badania
Matthew S. Brown zebrał wcześniejsze badania nad bioczujnikami wykonanymi z płyt CD i odkrył, że czujniki te zachowały sztywną strukturę i miały ograniczoną liczbę zastosowań. Wspólnie z zespołem chciał pokonać ten problem. Pierwszym krokiem było oddzielenie metalicznej powłoki od tworzywa sztucznego za pomocą procesu chemicznego i taśmy klejącej. Proces ten naukowcy porównali do czyszczenia ubrań.
- Czyszczenie ubrań za pomocą taśmy klejącej, to zasadniczo ten sam mechanizm – powiedziała Koh. I dodała: „poluzowujemy warstwę metali z płyty CD, a następnie usuwamy tę warstwę metalu taśmą, więc po prostu ją zdejmujemy. Ta cienka warstwa jest następnie przetwarzana i uelastyczniana”.
Aby stworzyć czujniki, naukowcy użyli specjalistycznego noża. Elastyczne obwody były następnie przyklejane do osoby badanej. Za pomocą aplikacji na smartfony lekarze lub pacjenci mogli uzyskiwać odczyty pracy serca i mięśni oraz śledzić je w czasie.
Matthew Brown zdradza, że w następnej kolejności zespół chce rozszerzyć badania na srebrne płyty CD.
- Do tej pory używaliśmy złotych płyt CD, a teraz chcemy sprawdzić czy to samo da się zrobić z płytami na bazie srebra, które moim zdaniem są bardziej powszechne. Chcemy również sprawdzić, czy zamiast korzystać z noża przemysłowego, możemy wykorzystać grawerowanie laserowe, aby jeszcze bardziej przyspieszyć proces upcyclingu – powiedział Brown.
Ahyeon Koh wyraziła nadzieję, że dosyć szybko uda się zorganizować zbiórkę płyt CD na terenie kampusu uniwersyteckiego, a instrukcja tworzenia czujników zostanie uproszczona do tego stopnia, by mógł je stworzyć każdy.
- Chcemy, aby czujniki stały się bardziej dostępne i przystępne cenowo oraz łatwiej rozpowszechniane wśród społeczeństwa – powiedziała Koh.
