Pelle elettronica stampata in 3D

Il mantenimento di uno stile di vita equilibrato e la tempestiva identificazione dei segni pre-morbosi sono indispensabili per il benessere fisico e per una lunga vita.

I dispositivi indossabili si interfacciano con la pelle e forniscono informazioni in tempo reale sullo stato di salute degli utenti, diventando elementi fondamentali per questo scopo.
Essi infatti garantiscono un monitoraggio affidabile e in tempo reale dei segni vitali, come il battito cardiaco e la temperatura, offrendo preziose informazioni sulle condizioni del corpo. Inoltre, il campionamento e l'analisi dei fluidi corporei, come il sudore, possono fornire informazioni biomolecolari legate allo stato di salute.

La difficoltà per chi progetta queste tecnologie è legata al numero di sensori utilizzabili simultaneamente, alla loro interconnessione e all’interpretazione dei dati.

Per affrontare queste sfide, è stato sviluppato un metodo di stampa tridimensionale basato su estrusione semisolida per creare una pelle elettronica elastica epifluidica (e3-skin). Questa tecnologia permette la produzione personalizzabile a basso costo di sensori indossabili multimodali per la rilevazione fisiochimica.
La e3-skin stampata in 3D è composta da un array di biosensori elettrochimici per il sudore, sensori fisici, elettrodi rivestiti di idrogel, microfluidica e un micro-supercapacitore come modulo di accumulo energetico.
Con l'integrazione di un modulo elettronico wireless, la e3-skin consente la raccolta prolungata dei dati fisiologici e biochimici per applicazioni personalizzate per la salute.
Questa tecnologia offre la possibilità di rilevare una vasta gamma di segni vitali e biomarcatori, consentendo una sorveglianza sanitaria personalizzata e analisi avanzate dei dati tramite l'apprendimento automatico.
Ad esempio, il monitoraggio simultaneo della forma d'onda al polso, della temperatura e dei livelli di alcol utilizzando questa nuova tecnologia di rilevazione, collegata all'apprendimento automatico, può prevedere accuratamente in quanto tempo i valori torneranno nella norma o la necessità di rivolgersi a un professionista della salute e con quale urgenza.
 
3D-printed epifluidic electronic skin for machine learning–powered multimodal health surveillance