Plaktattoo meet elektrische activiteit hart en spieren

Het lijkt een tatoeage. Beter: een plaktattoo. Al is het licht geometrische patroon erop wat ongebruikelijk. En dat klopt: in deze plaktattoo zit elektronica verwerkt. In een laagje zo dun als een haar, dat de elektrische activiteit van het hart of van andere spieren kan meten (Science, 12 augustus).

De plaktattoo van fysicus Dae Hyeong Kim en zijn Amerikaanse en Chinese collega’s moet de grote elektroden vervangen die nu met gel op de huid worden geplakt tijdens zulke metingen. Die zijn hinderlijk, vooral wanneer mensen ze langere tijd moeten dragen, bijvoorbeeld omdat een hartkwaal wordt vermoed. De draden naar de meetapparatuur zitten in de weg en de gel geeft geregeld huidirritatie. Een plaktattoo is dan stukken comfortabeler. Tijdens tests gedurende 24 uur deed de tattoo ook niet onder voor de elektroden.

Het rubberachtige materiaal van de tattoo is ontleend aan de ‘kunsthuid’ die robots tastzin moet geven. Omdat mensen al tastzin hebben, ofwel een prikkelbare huid, maakte Kims team het materiaal wel dunner, soepeler en lichter.

Lastiger was de keuze voor de grondstof voor de elektronica. Het silicium uit de chips in computers en mobiele telefoons is ideaal om elektrische signalen te versterken en te verwerken, maar ook breekbaar. De oplossing bleek superdun silicium, dat wél elastisch was.

De onderzoekers brachten het aan op een stempel van siliciumdioxide, en kerfden er de elektronische circuits in uit. Om te voorkomen dat die circuits breken als de tattoo rekt of kreukelt, hadden ze de circuits met kronkelpaadjes zonder hoeken ontworpen. Daarna drukten ze de stempel in een laagje van het rubberachtige materiaal, brachten zo de circuits over, en dekten die toe met eenzelfde laagje.

Op de huid plakken is vervolgens makkelijk: het gaat als vanzelf via Van-der-Waalskrachten. Die zwakke krachten heersen tussen moleculen onderling en zorgen ervoor dat het huidoppervlak en de tattoo elkaar in de greep houden. Veelbelovend, meldt het commentaar in Science enthousiast.

Margriet van der Heijden

    • Margriet van der Heijden