"Бумажная" электроника (3).
Feb. 5th, 2014 11:00 am![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
solar-front.livejournal.com posting in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png){kind=small}
engineering_ruОригинал взят у ![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif)
solar_front в "Бумажная" электроника (3).
solar_front в "Бумажная" электроника (3).продолжение. Начало.
Фото: Xu Li/Wei Shen/Monash University
Движение жидкостей по капилярам: Эти микрогидродинамические датчики на фильтровальной бумаге. Каналы ведут к круглым областям - датчикам, которые краснеют если в жидкости присутствует диоксид азота.
До этого речь шла о создании устройств на бумаге когда свойства бумаги больше мешают чем ппомогают. Но есть область возможного применения где свойства бумаги благоприятсвуют созданию эффективных и недорогих устройств. Это область: microfluidics - Микрогидродинамика.
Микрогидродинамические устройства работают, транспортируя жидкость от одной точки к другой. В сфере биомедицинских технологий они особенно полезны, потому что они позволяют выполнять такие тесты как анализ ДНК или обнаружить токсин в маленьких объемах жидкости, это сокращает импользование дорогостоящих химикатов и значительно уменьшает количество жидкости, которую нужно получить от пациента. До настоящего времени, большинство микрогидродинамических детекторов было сделано высокоточной техникой из пластика гравировкой трубочек-каналов. Для создания потока использовались насосы, которые требуют место и энергию. Бумага позволяет добится того же без внешних аксессуаров: узкие каналы между волокнами в газете работают как капилляры.
Фото: Alex Wang/University of Texas at Austin.
Этот трехмерный детектор позволяет протестировать жидкость несколько раз. Датчик "готовится" сгибанием (фото 2).
Некоторые компании уже используют эту технологию в области оплодотворения или, нипример, для определения уровня сахара в крови. Исследования ведутся в сторону увеличения универсальности приборов и удешевления, чтобы делать множество различных тестов для таких задач как контроль функции печени или диагностирования туберкулеза. Эти датчики, в конечном итоге должны быть компактными, самодостаточным и дешевыми. Их можно будет использовать "в поле" - дома и легко уничтожать, например - сжигая после использования.
Одна из технологий таких простых и недорогих датчиков основана на пропитывании бумаги парафином. Парафин наносится принтером, затем бумага подогревается для пропитки и - прибор готов. Поскольку пропитанные воском области гидрофобные, поток жидкости ограничен областями с воском. Жидкость попадает намачиваением в сухие “отделения”, содержащие химические реактивы или биомаркеры. Происходит химическая реакция, вызывая изменение цвета, которое может тогда прочитать пользователь.
Трехмерные версии этих тестеров развиваются, чтобы создать компактные устройства, которые позволят выполнять многократные тесты, в различных слоях бумаги, для одного образца, чтобы уменьшить шанс ложного результата. В этой области группа Ричарда Крукса в университете Техаса в Остине, нашла способ быстро и легко без дополнительных инструментов, готовить многослойный датчик в домашних условиях. Такой "оригами" делается из листа бумаги, каналы которого сформированы, используя, фоторезист. После нескольких надрезов ножницами и сворачиванием, получаем многослойный бумажный квадрат.Таким способом можно обеспечить тестирование жидкости на девяти слоях.
Эта технология бумажных тестеров уже привела к появлению нескольких небольших компаний. Эксперт (Andrew J. Steckl) полагает, что они в конечном счете получат электронику для коммуникации, чтобы сделать беспроводные, реальные датчики. Нона этом пути необходимо еще многое изучить: узнать о фактических затратах изготовления, а также о свойствах самих датчиков: срок годности, чувствительность и воспроизводимость их результатов.
Продолжение следует...
Фото: Xu Li/Wei Shen/Monash University
Движение жидкостей по капилярам: Эти микрогидродинамические датчики на фильтровальной бумаге. Каналы ведут к круглым областям - датчикам, которые краснеют если в жидкости присутствует диоксид азота.
До этого речь шла о создании устройств на бумаге когда свойства бумаги больше мешают чем ппомогают. Но есть область возможного применения где свойства бумаги благоприятсвуют созданию эффективных и недорогих устройств. Это область: microfluidics - Микрогидродинамика.
Микрогидродинамические устройства работают, транспортируя жидкость от одной точки к другой. В сфере биомедицинских технологий они особенно полезны, потому что они позволяют выполнять такие тесты как анализ ДНК или обнаружить токсин в маленьких объемах жидкости, это сокращает импользование дорогостоящих химикатов и значительно уменьшает количество жидкости, которую нужно получить от пациента. До настоящего времени, большинство микрогидродинамических детекторов было сделано высокоточной техникой из пластика гравировкой трубочек-каналов. Для создания потока использовались насосы, которые требуют место и энергию. Бумага позволяет добится того же без внешних аксессуаров: узкие каналы между волокнами в газете работают как капилляры.
Фото: Alex Wang/University of Texas at Austin.
Этот трехмерный детектор позволяет протестировать жидкость несколько раз. Датчик "готовится" сгибанием (фото 2).
Некоторые компании уже используют эту технологию в области оплодотворения или, нипример, для определения уровня сахара в крови. Исследования ведутся в сторону увеличения универсальности приборов и удешевления, чтобы делать множество различных тестов для таких задач как контроль функции печени или диагностирования туберкулеза. Эти датчики, в конечном итоге должны быть компактными, самодостаточным и дешевыми. Их можно будет использовать "в поле" - дома и легко уничтожать, например - сжигая после использования.
Одна из технологий таких простых и недорогих датчиков основана на пропитывании бумаги парафином. Парафин наносится принтером, затем бумага подогревается для пропитки и - прибор готов. Поскольку пропитанные воском области гидрофобные, поток жидкости ограничен областями с воском. Жидкость попадает намачиваением в сухие “отделения”, содержащие химические реактивы или биомаркеры. Происходит химическая реакция, вызывая изменение цвета, которое может тогда прочитать пользователь.
Трехмерные версии этих тестеров развиваются, чтобы создать компактные устройства, которые позволят выполнять многократные тесты, в различных слоях бумаги, для одного образца, чтобы уменьшить шанс ложного результата. В этой области группа Ричарда Крукса в университете Техаса в Остине, нашла способ быстро и легко без дополнительных инструментов, готовить многослойный датчик в домашних условиях. Такой "оригами" делается из листа бумаги, каналы которого сформированы, используя, фоторезист. После нескольких надрезов ножницами и сворачиванием, получаем многослойный бумажный квадрат.Таким способом можно обеспечить тестирование жидкости на девяти слоях.
Эта технология бумажных тестеров уже привела к появлению нескольких небольших компаний. Эксперт (Andrew J. Steckl) полагает, что они в конечном счете получат электронику для коммуникации, чтобы сделать беспроводные, реальные датчики. Нона этом пути необходимо еще многое изучить: узнать о фактических затратах изготовления, а также о свойствах самих датчиков: срок годности, чувствительность и воспроизводимость их результатов.
Продолжение следует...
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
no subject
Date: 2014-02-05 01:58 pm (UTC)no subject
Date: 2014-02-05 02:08 pm (UTC)Или например картинка из сегмента. "Череп и кости" появились целиком? - кранты.:-)
no subject
Date: 2014-02-05 04:23 pm (UTC)no subject
Date: 2014-02-05 04:59 pm (UTC)no subject
Date: 2014-02-05 11:06 pm (UTC)после тестирования пакет разбирается на тест-листы, пихается в сканер и анализируется. "тревожный сигнал" на опасное сочетание результатов тестов должен бы выдавать не бумажный тестер, а анализатор.
вопрос только, при чём тут "бумажная электроника"... ;)
зы. когда-то мне попались сильно интересные ролики про микроколичественные исследования в бумажных тестерах. там описание было сделано с биохимических, а не с электронщицких позиций, и получилось гораздо более осмысленным;). постараюсь найти те материалы, для продолжения темы.
no subject
Date: 2014-02-06 07:09 am (UTC)"Парафин наносится принтером, затем бумага подогревается для пропитки и - прибор готов. Поскольку пропитанные воском области гидрофобные, поток жидкости ограничен областями с воском. Жидкость попадает намачиваением в сухие “отделения”, содержащие химические реактивы или биомаркеры. Происходит химическая реакция, вызывая изменение цвета, которое может тогда прочитать пользователь."
Бумага для "транспорта" жидкости. Разбирать ничего не надо. Сканировать не надо. Пробу двигать не надо. "Тревожный сигнал" эта изменение оптических свойств - цвета в месте реакции на бумаге - круглая область.
Как-то так.:-)
no subject
Date: 2014-02-06 09:26 am (UTC)Только оно "как-то так" в 2Д -- а я писал про возможные способы использования этих фитильных структур в 3Д. Объёмное расположение тех же датчиков, которые Вы привыкли видеть в расположении двумерном, может позволить снизить объём тестера и размер пробы. К тому ж оно может обеспечить постепенное отфильтровывание компонентов пробы.
А методика со сканированием используется для, условно, "дистанционных анализов". Капнули пробой -- подождали, пока раскрасится -- отсканировали -- передали на удалённую обработку -- получили результат анализа. Лаборантские ошибки могут быть почти устранены, точность анализа может быть повышена относительно действующих методик.
зы. "Вроде написано ясно" -- я ж не только читаю ваши перепевы этих релизов;). Я ж ещё и прикидываю это дело к доступной мне лабораторной практике;). Если для вас текст полон волшебных описаний чудес белых людей, то для меня это ещё одна история попытки продажи давно известного за новейшее;)
no subject
Date: 2014-02-06 10:27 am (UTC)По второму - к теме это мало относится - что там произойдет после использования датчика, но полагаю, что дополонительные операции с данными это недостаток.
По третьму - по словам "перепевы, белые, давно известные" я считаю это переходом на личности. Поэтому канал закрываю.
П.с. статья - оригинал пост в ieee 2013 года. Ссылка на него есть в начале. Я очень рад Вашей осведомленности и продвинутости. На этом и закончим.