นักวิจัยรีไซเคิลแผ่นซีดีเป็นไบโอเซนเซอร์แบบยืดหยุ่น
โดย:
SD
[IP: 66.90.82.xxx]
เมื่อ: 2023-04-05 17:21:41
ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารNature Communicationsในเดือนนี้ Matthew Brown, PhD '22 และผู้ช่วยศาสตราจารย์ Ahyeon Koh จาก Department of Biomedical Engineering แสดงให้เห็นว่าชั้นโลหะบาง ๆ ของแผ่นซีดีสีทองสามารถแยกออกจากพลาสติกแข็งและสร้างเป็นเซ็นเซอร์เพื่อตรวจสอบไฟฟ้าได้อย่างไร กิจกรรมในหัวใจและกล้ามเนื้อของมนุษย์ เช่นเดียวกับระดับแลคเตท กลูโคส ค่า pH และออกซิเจน เซ็นเซอร์สามารถสื่อสารกับสมาร์ทโฟนผ่านบลูทูธ การผลิตเสร็จสิ้นภายใน 20 ถึง 30 นาทีโดยไม่ต้องปล่อยสารเคมีที่เป็นพิษหรือต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพง และมีค่าใช้จ่ายประมาณ 1.50 ดอลลาร์ต่อเครื่อง อ้างอิงจากรายงาน "แนวทางที่ยั่งยืนในการอัพไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์นี้ให้กระแสของเสียจากการวิจัยที่เป็นประโยชน์ ซึ่งไม่ต้องการสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีโครงสร้างขนาดเล็กที่ทันสมัย วัสดุราคาแพง หรือทักษะด้านวิศวกรรมความสามารถสูง" ศาสตราจารย์ Gretchen Mahler ของ BME ยังมีส่วนร่วมในการวิจัย เมลิสสา เมนโดซา, PhD '22; และ Louis Somma, MS '22 และผู้ช่วยศาสตราจารย์ Yeonsik Noh จาก University of Massachusetts -- Amherst Nature Communicationsได้ยกย่องบทความนี้ให้เป็นหนึ่งในบทความไฮไลท์ของบรรณาธิการ โดยนำเสนอบทความที่ดีที่สุด 50 เรื่องที่ตีพิมพ์เมื่อเร็วๆ นี้ในสาขาการวิจัย Koh กล่าวว่าเธอพิจารณาแนวคิดการแปลงซีดีเป็นเซ็นเซอร์เป็นครั้งแรกในขณะที่ทำวิจัยหลังปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ "ฉันมีความคิด: บางทีเราอาจเก็บเกี่ยวเนื้อหาที่สำคัญจากซีดี แล้วจึงอัพไซเคิลไปสู่ระบบตรวจจับ" เธอกล่าว "ฉันได้คุยกับแมตต์เกี่ยวกับความคิดของฉันในช่วงเริ่มต้นของการวิจัยวิทยานิพนธ์ของเขา และเขาต้องการที่จะทำการวิจัยนี้ต่อไป" Brown ตรวจสอบงานวิจัยก่อนหน้านี้เกี่ยวกับไบโอเซนเซอร์ที่ทำจากซีดี แต่เขาพบว่าเซนเซอร์เหล่านั้นมีโครงสร้างที่แข็งแรงและมีจำนวนการใช้งานที่จำกัดมากกว่าที่เขาและ Koh หวังว่าจะบรรลุ ขั้นตอนแรกคือการลอกโลหะเคลือบออกจากพลาสติกด้านล่างโดยใช้กระบวนการทางเคมีและเทปกาว "เมื่อคุณติดผมบนเสื้อผ้าด้วยเทปกาว นั่นก็เป็นวิธีเดียวกัน" โคห์กล่าว "เราคลายชั้นของโลหะออกจากแผ่นซีดี แล้วดึงชั้นโลหะนั้นด้วยเทป เราจึงลอกออก จากนั้นชั้นบางๆ นั้นจะถูกแปรรูปและยืดหยุ่น" ในการสร้างเซ็นเซอร์ นักวิจัยของ Binghamton ใช้เครื่องตัด Cricut ซึ่งเป็นเครื่องจักรที่หาซื้อได้ง่ายสำหรับช่างฝีมือที่โดยทั่วไปจะตัดงานออกแบบจากวัสดุต่างๆ รีไซเคิล เช่น กระดาษ ไวนิล การ์ดสต็อก และกระดาษรีดติด จากนั้นวงจรที่ยืดหยุ่นจะถูกถอดออกและติดเข้ากับตัวบุคคล ด้วยความช่วยเหลือของแอพสมาร์ทโฟน ผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์หรือผู้ป่วยสามารถอ่านค่าและติดตามความคืบหน้าเมื่อเวลาผ่านไป ในฐานะที่ปรึกษาระดับปริญญาเอกของบราวน์ โคห์รู้สึกตื่นเต้นที่ได้เห็นสิ่งที่เธอคาดเดาว่าน่าจะเป็นไปได้เมื่อเกือบ 10 ปีที่แล้วเป็นจริงแล้ว "ฉันโชคดีมากที่มี Matt อยู่ในห้องแล็บ เพราะไม่เช่นนั้น งานวิจัยหลังปริญญาเอกของฉันคงไม่มีไอเดีย" เธอกล่าว "เพื่อนร่วมงาน postdoc บางคนจำได้ว่าฉันเคยพูดถึงแนวคิดนี้ให้พวกเขาฟัง และพวกเขาก็ตื่นเต้นกับมันมาก" บราวน์กำลังมุ่งหน้าไปยังซานดิเอโกเพื่อทำงานให้กับ Dexcom ซึ่งผลิตเครื่องตรวจวัดระดับน้ำตาลแบบต่อเนื่อง แต่เขามีความคิดเกี่ยวกับวิธีการปรับปรุงเทคโนโลยี CD-to-sensor: "เราใช้แผ่นซีดีสีทอง และเราต้องการสำรวจแผ่นซีดีสีเงิน ซึ่งผมเชื่อว่ามีทั่วไป เราจะ upcycle แผ่นซีดีประเภทเหล่านั้นด้วยกระบวนการแบบเดียวกันได้อย่างไร นอกจากนี้ เรายังต้องการดูว่าสามารถใช้การแกะสลักด้วยเลเซอร์แทนการใช้เครื่องตัดแบบผ้าเพื่อปรับปรุงความเร็วในการ upcycling ให้ดียิ่งขึ้นไปอีกหรือไม่ " เช่นเดียวกับนักเรียนเก่าของเธอ Koh ต้องการขยายการวิจัยซีดีไปยังเซ็นเซอร์เช่นกัน โดยอาจได้รับความช่วยเหลือจากชุมชนมหาวิทยาลัย “บางทีเราอาจสร้างกล่องในมหาวิทยาลัยเพื่อเก็บซีดีก็ได้” เธอกล่าว "เรายังสามารถมีคำแนะนำแบบทีละขั้นตอนโดยทั่วไปมากขึ้นเกี่ยวกับวิธีสร้างเซ็นเซอร์เหล่านี้ในหนึ่งวันโดยไม่ต้องมีทักษะด้านวิศวกรรม ทุกคนสามารถสร้างเซ็นเซอร์ประเภทดังกล่าวสำหรับผู้ใช้ของตนได้ เราต้องการให้เซ็นเซอร์เหล่านี้เข้าถึงได้มากขึ้นและมีราคาย่อมเยา และอีกมากมาย เผยแพร่แก่ประชาชนได้โดยสะดวก” หัวข้อที่เกี่ยวข้อง สสารและพลังงาน เครื่องตรวจจับ เทคโนโลยีที่สวมใส่ได้ วิศวกรรม วิศวกรรมโยธา โลกและภูมิอากาศ บรรยากาศ วิศวกรรมธรณี ปัญหาสิ่งแวดล้อม การรีไซเคิลและของเสีย ข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง เชื้อเพลิงเอทานอล แนวปะการังเทียม รถยนต์เชื้อเพลิงคล่องตัว ค่า pH ของดิน แม่เหล็กไฟฟ้า แอลกอฮอล์ ทำให้โครงสร้างที่มีอยู่ทนทานต่อแผ่นดินไหว เอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน โฆษณา
- ความคิดเห็น
- Facebook Comments
