electronic tattoo

source: extremetech

From the research lab that brought us stick-on electronic tattoos, and recently the stretchable battery, we now have the first electronic sensor that has been printed directly onto human skin. These sensors can directly measure skin hydration and temperature, and electric signals from muscle and brain activity.

The skin-printable sensors, created by the Rogers research group at the University of Illinois at Urbana-Champaign, are a natural evolution of the lab’s electronic tattoos. The electronic tattoos are circuits that are affixed to an elastic polymer backing, which is then stuck to the skin (pictured above). Like temporary tattoos, though, these electronic tattoos are easily washed off in the shower or swimming pool, making them unsuitable for extended use. Now, by removing the polymer backing and printing the sensor directly onto the skin, the researchers have made a device that is one thirtieth as thick and better at conforming to the natural bumpiness of skin. ”What we’ve found is that you don’t even need the elastomer backing,” John Rogers tells Technology Review. “You can use a rubber stamp to just deliver the ultrathin mesh electronics directly to the surface of the skin.”

Once on the skin, the researchers use a commercially available spray-on bandage to protect the electronics in a “very robust way.” Because of the skin’s natural exfoliation process, though, the device flakes off after two weeks — an inherent flaw of any surface-mounted skin-based electronics (epidermal electronics). To achieve a longer lifespan we will need to embed devices under the skin, like real tattoos.

Electronics, printed on skinAs for how the Rogers group created a computer that’s flexible enough to move and stretch with your body, we look no further than the stretchable battery that the same researchers unveiled in February. In essence, the stretchable battery and electronic tattoos are standard computer circuits, fashioned from normal silicon processes — but each of the components are connected by special, serpentine wires that are capable of flexing and stretching gracefully (pictured right). In the case of the battery, which has a liquid electrolyte, the components are encased in stretchy silicone — but with this new electronic tattoo, your skin is the stretchy substrate.

Moving forward, the researchers say they will work on improving their flexible wireless charging circuitry (which debuted in the stretchable battery) and communications circuitry — after all, what good is an electronic tattoo that can’t connect to other sensors, or some kind of wearable computer/smartphone?

Eventually, the goal is to produce sensors and simple computers that might aid with healthcare (m-health), or more generally with quantified health/body hacking (using technology to track your body’s state and performance throughout the day). You can easily imagine an electronic tattoo that keeps track of a surgical wound and alerts doctors if it doesn’t heal as expected. On the elective front, you might install an electronic tattoo that tells you when your heart or brain activity is spiking, or interacts in interesting ways with other wearable sensors and computers that you might be wearing.
.
.
.
.
.
.
.
.
source: newscnet

Researchers are making progress bridging the soft, wet world of the human body and electronics.

The National Science Foundation today released a video giving the latest news from researchers trying to develop flexible electronics that can be placed on the skin or embedded in the body. The hope is that these devices can be used to diagnose or provide care to patients.

The group is testing prototype circuits that can detect muscle, heart, and brain activity with a skin-attached temporary “tattoo.” These devices, made from small curly wires embedded in flexible membranes, perform as well as rigid electrodes, according to the NSF.

A group of researchers, including Northwestern University professor Yonggang Huang and University of Illinois Urbana-Champaign professor John Rogers, last year published a paper in Science on “epidermal electronics” which could be attached to patients’ skin and still function as the body moves and stretches the skin.
In the video prepared by the National Science Foundation, which partially funds the research, Rogers said he is experimenting with electronics embedded in the body for providing treatment to the heart, brain, or muscle tissue.

One is an “electronic sock” wrapped around a heart that could inject current to prevent an irregular heartbeat. Another application would be a circuit implanted on the brain to prevent seizures.

The group also intends to build elastic electronics with an onboard power source and wireless networking to aid in diagnostics and treatment, Huang said.
.
.
.
.
.
.
.
.
source: ikedahayato

イリノイ大学のリサーチグループが、肌に印刷できる電子回路を開発しました。上はその写真。「epidermal electronics（表皮回路）」という技術ジャンルとのこと。

まだ耐久性は高くありませんが、体温や肌の緊張、水分量などを感知することができるそうで。センサーを直接身体に埋め込んでしまっているわけですね。

この技術は特にヘルスケア分野に活用することができるでしょう。ただ生活しているだけで、データがログ化・解析され、スマホアプリが健康状態についてアドバイスをしてくれる、なんて未来が実現可能です。文字通りライフログサービスですね。

紹介記事のなかでは、手術の際に発生した傷を退院後もモニタリングできるようにする、なんて応用例が紹介されています。なるほど。

実に未来ですね。次にホットなデバイスは、スマホでもスマートTVでもGoogle Glassでもなく、人間それ自体になっていくのかも。
.
.
.
.
.
.
.
source: biomedinth

เจมส์ บอนด์ อาจจะมีนาฬิกาที่ยิงเลเซอร์ได้ หรืออาจจะมีโทรศัพท์ในคราบของไฟแช็ค แต่ว่าเขาก็ไม่เคยมี gadget ทีเป็นรอยสักเลย แต่ว่าตอนนี้ เราจะต้องขอบคุณนักวิจัย ที่สามารถพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิคที่บางมากๆ โดยมันสามารถที่จะแปะไว้บนผิวหนังคล้ายๆ กับรอยสักชั่วคราวได้ ซึ่งรอยสักอิเล็กทรอนิคส์นี้ ได้ทำทางไปสู่การติดตั้งเซ็นเซอร์ สำหรับติดตามการทำงานของสมองหรือหัวใจ โดยไม่ต้องอาศัยเครื่องมืออะไรเพิ่มเติมเลย หรือบางทีอาจจะให้มันทำงานได้โดยอาศัยคำสั่งเสียง หรือการเคลื่อนไหวของร่างกาย เป็นต้น

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิคส์ที่ยืดและโค้งงอได้แบบนี้ เดิมทีเคยมีคนคิดค้นไว้หลายปีมาแล้ว โดยที่วิธีการหนึ่งก็คือ การพิมพ์วงจรไฟฟ้าไปบนวัสดุที่ยืดหยุ่นได้ เช่นเดียวกับการใช้ปากกาวาดรูปไปบนแผ่นกระดาษ หรืออีกวิธีการหนึ่งก็คือ การทำให้วงจรไฟฟ้ามันสามารถยืดหยุ่นได้เอง โดยเมื่อปี 2008 วิศวกรจากมหาวิทยาลัยโตเกียว สามารถผลิตสารนำไฟฟ้า ที่รูปร่างคล้ายๆ กับ แห โดยสร้างจาก carbon nanotubes และยาง โดยตัวมันเอง สามารถยืดออกได้มากว่าสามเท่าของความยาวปกติ

แต่ว่าปัญหาที่เกิดขึ้นก็คือ มันไม่มีอุปกรณ์ชิ้นใดเลยที่ยืดหยุ่นได้ และโค้งงอ (เหี่ยวย่น) ได้ เท่ากับกับผิวหนังของมนุษย์เลย จอห์น โรเจอร์ นักวิทยาศาสตร์วัสดุ แห่งมหาวิทยาลัยอิลินอยส์ กล่าวว่า นี่เป็นเรื่องที่ฟังดูหดหู่มาก เพราะว่านักวิทยาศาสตร์ทั้งหลายต่างก็พยายามเอาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิคส์ ไปไว้บนผิวหนังให้ได้ จากเซ็นเซอร์ทางการแพทย์ ไปจนถึง เครื่องเล่นเพลงหรือโทรศัพท์มือถือ ที่ใส่ไว้บนแขนได้

แต่ว่าตอนนี้ โรเจอร์ และคณะ สามารถผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิค ที่มีความสามารถเท่ากับคุณสมบัติทางกายภาพของผิวหนัง โดยที่คุณสามารถที่จะแปะมันไว้บนผิวหนังแล้วก็เอาน้ำมาลูบ เหมือนกับการติดรอยสักชั่วคราว แล้วมันก็จะติดกับผิวหนังเหมือนกับรอยสักชั่วคราว

“ผิวหนังเป็นหนึ่งอวัยวะที่ใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิคส์ได้” โรเจอร์ กล่าว “และมันเป็นอวัยวะมีพื้นที่ที่มากที่สุดของร่างกายและมีหน้าหลักก็คือ การรับความรู้สึกจากภายนอก”

เทคโนโลยีชิ้นใหม่นี้มีก้าวหน้ามากในหลายๆ ด้าน หนึ่งในนั้นก็คือ ส่วนประกอบของวงจรไฟฟ้าที่ทำงานได้ อาทิ ทรานซิสเตอร์ ไดโอด หรือแม้กระทั่งพวกสารกึ่งตัวนำต่างๆ ซึ่งกลุ่มของโรเจอร์ได้ทำให้ส่วนประกอบของวงจรไฟฟ้าทั้งหมดนี้ เล็กและบางมาก จนมีขนาดเท่ากับตุ่มหรือรอยย่นที่เล็กที่สุดบนผิวหนังของเรา และอีกอย่างหนึ่งก็คือ วัสดุที่นำวงจรมาเรียงกัน ซึ่งก็คือแผ่นยางบางๆ ที่เรียกว่า “elastomer” โดยมันเลียนแบบความยืดหยุ่น และความบางมาจากผิวหนังของมนุษย์ เช่นเดียวกับแผ่นพลาสติกที่ใช้ห่ออาหาร elastomer สามารถติดอยู่กับผิวหนังได้ด้วยแรงระยะสั้น ที่อ่อนมาก ซึ่งมันทำให้ติดกับผิวหนังอยู่ได้ประมาณ 24 ชั่วโมง

ส่วนผสมอย่างที่สามก็คือ การเรียงตัวของวงจรไฟฟ้า ถ้าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิคส์ถูกวางไว้ใกล้กันและต่อสายไฟระหว่างมัน มันจะทำให้วงจรแข็งเกินไฟ และเป็นเหตุให้มันฉีกขาดในที่สุด ดังนั้น ทีมของโรเจอร์ ใช้คอมพิวเตอร์เพื่อคำนวณความเค้น และความเครียด ที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากการออกแบบวงจรที่แตกต่างกัน และเลืือกใช้เฉพาะวงจรที่มีความยืดหยุ่นสูงที่สุดเท่านั้น

และในหนึ่งการทดลองของเขาก็คือ เขาได้เอาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิคส์แบบนี้ที่มีขนาดเท่ากับสแตมป์ ติดเข้าไปที่หน้าอก เพื่อจับสัญญาณไฟฟ้าจากหัวใจ โดยอุปกรณ์ของเขา สามารถจับสัญญาณคลื่นไฟฟ้าของหัวใจได้ เทียบเท่ากับเครื่อง

electrocardiogram ที่ใช้กันปกติในโรงพยาบาลเลย และอุปกรณ์ของเขาไม่จำเป็นต้องใช้เจลหรือติดเทปอะไรมากมายอย่างเช่นอุปกรณ์ที่ใช้กันอยู่ในโรงพยายาบเลย
Siegfried Bauer นักฟิสิกส์ แห่งมหาวิทยาลัย Johannes Kepler เห็นด้วยกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิคส์ชนิดที่ใช้แปะกับผิวหนังแบบนี้ ว่ามันจะมีความสำคัญมากในการประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ แต่อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีชิ้นนี้ ก็ต้องทดสอบในอีกหลายสภาวะ จากผิวหนังแห้ง จนถืงผิวหนังที่อาบไปด้วยเหงื่อ “วงจรไฟฟ้าแบบนี้จะต้องยอมให้เหงื่อไหลผ่าน และระเหยได้” เขากล่าว

โรเจอร์และกลุ่มของเขาก็ยังแสดงให้เห็นเพิ่มเติมอีกว่า เขาสามารถที่จะเพ่ิมลักษณะพิเศษๆ เข้าไปในวงจรได้อีก อาทิ เซลล์สุริยะ ที่จะให้พลังงานกับวงจรไฟฟ้าได้ถึงหนึ่งวัน และในขณะเดียวกัน สัญญาณที่อุปกรณ์ชิ้นนี้ปล่อยออกมา ก็สามารถที่จะส่งไปยังสถานีรับสัญญาณได้แบบไร้สาย หรือเสาอากาศ โดยในระยะยาว เขามองไปถึงการพัฒนาวงจรไฟฟ้าเพื่อที่จะตรวจจับสัญญาณทางเคมีต่างๆ ของร่างกาย อาทิ การเคลื่อนที่ของเอ็นไซม์ หรือแอนติบอดี เพื่อที่จะจับเส้นทางการเกิดโรคในร่างกาย “ซึ่งในที่สุดแล้ว เราคิดว่าความพยายามของพวกเรามันจะทำให้ขอบเขตของ อิเล็กทรอนิคส์ กับ ชีววิทยา มันจางหายไปในที่สุด” เขากล่าว
.
.
.
.
.
.
.
source: elisheanfr

Une chercheuse chinoise a développé un tatouage électronique qui servirait de télécommande se collant et se décollant sur votre peau. Elle a remporté le prix de l’innovation de l’année au Forum Netexplo.

« Electronic Tattoos ».

Voici le nom de la dernière nouveauté qui va faire parler dans le monde high-tech. Et pour cause, il s’agit en réalité d’un tatouage électronique qui permettrait de commencer des objets à distance.

Présenté lors du forum NetExplo 2013, au siège de l’Unesco à Paris, par Nanshu Lu, cette innovation a même remporté le premier prix. La jeune chercheuse est donc sortie gagnante grâce à ce tatouage électronique qui se colle et qui se décolle très simplement sur la peau.

En compagnie d’une équipe de chercheurs à l’université d’Austin, au Texas, elle a développé cette fine membrane de silicone qui s’adapte aux déformations de la peau et qui résiste à l’eau. Les composants captent les signes vitaux les plus infimes, comme le pouls, la température et les vibrations des cordes vocales.

Nanshu Lu affirme que « les applications possibles ne sont limitées que par notre imagination« , la transmission des données s’effectuant sans fil grâce à des émetteurs intégrés au tatouage. Un pilote de Nascar, Paulie Harraka, a déjà testé le dispositif pour mesurer son taux d’hydratation durant une course automobile.

Le but premier est de surveiller le rythme cardiaque, la température et d’autres facteurs médicaux.

Néanmoins, il peut servir dans d’autres domaines et comporte un ample champ de possibilités. Le biologiste Joël de Rosnay, qui a remis le prix NetExplo à la chercheuse chinoise, a déclaré que « le corps devient un outil » avant d’ajouter qu’ »avant, les outils étaient devant nous et nous communiquions avec. Maintenant, le corps devient une télécommande, à la manière d’un écran tactile qui peut transmettre des informations ».

Diplômée en 2005 de l’Université scientifique de Tsinghua, à Pékin, Nanshu Lu a continué ses études à Harvard, aux États-Unis, où elle a mené des recherches sur les surfaces dures posées sur des supports tendres, menant à son tatouage électronique développé à l’Université du Texas où elle est assistante-professeur depuis 2011.
.
.
.
.
.
.
.
source: finmundonet

Este dispositivo contiene un chip RFID y será capaz de transferir información de forma inalámbrica a redes diferentes. Para que la gente interesada y entusiasmada por el tatuaje de la piel electrónica, artículos de noticias describir su utilidad en la vigilancia de la salud y … eh … los videojuegos. Lo que no es sin embargo anunciada es la facilidad con que este dispositivo podría ser utilizado para rastrear personas, de espionaje y el monitor.

Un parche electrónico delgadas como un cabello que se adhiere a la piel como un tatuaje temporal podría transformar la detección médica, equipo gamingand incluso las operaciones de espionaje, según un estudio realizado en EE.UU. publicado el jueves.

La tecnología micro-electrónica, llamada epidermis un sistema electrónico (EEE), fue desarrollado por un equipo internacional de investigadores de los Estados Unidos, China y Singapur, y se describe en la revista Science.

“Es una tecnología que borra la distinción entre la electrónica y la biología”, dijo el coautor John Rogers, profesor de ciencias de los materiales e ingeniería en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.

“Nuestro objetivo era desarrollar una tecnología electrónica que se pudiera integrar con la piel de una manera que es mecánica y fisiológicamente invisible para el usuario.”

El parche puede ser usado en lugar de electrodos para controlar voluminoso cerebro, el corazón y la actividad del tejido muscular y cuando se coloca en la garganta que permite a los usuarios para operar un activadas por voz de videojuegos con una precisión superior al 90 por ciento.

“Este tipo de dispositivo puede proporcionar una utilidad para aquellos que sufren de ciertas enfermedades de la laringe”, dijo Rogers. “También podría ser la base de una tecnología de comunicación sub-vocal, adecuados para usos encubierta o de otro tipo.”

El dispositivo inalámbrico es casi sin peso y requiere de muy poco poder que pueda en sí de combustible con colectores solares en miniatura, o recogiendo la radiación electromagnética callejeros o de transmisión, según el estudio.

Menos de 50 micras de espesor – un poco más delgada que un cabello humano – los dispositivos son capaces de adherirse a la piel sin pegamento o material pegajoso.

“Fuerzas llamado van der Waals dominan la adhesión a nivel molecular, por lo que los tatuajes electrónicos se adhieren a la piel sin ningún tipo de pegamentos y permanecer en el lugar durante horas”, dijo el estudio.

Ingeniero de la Universidad de Northwestern Yonggang Huang dijo que el parche era “tan suave como la piel humana.”

Rogers y Huang han estado trabajando juntos en la tecnología durante los últimos seis años. Ellos ya han diseñado la electrónica flexible para sensores de la cámara hemisférica y se centran ahora en la adición de energía de la batería y otras opciones de energía.

Los dispositivos pueden encontrar usos futuros en pacientes con apnea del sueño, los bebés que necesitan cuidados neonatales y para la fabricación de vendajes electrónico para ayudar a sanar la piel de heridas y quemaduras.
.
.
.
.
.
.
.
source: tweakersnet

Een Amerikaanse wetenschapper heeft een techniek ontwikkeld om elektronica te stoppen in een tijdelijke tattoo. Daardoor kunnen gehandicapten via een tattoo op hun keel met een kleine microfoon elektronica bedienen. De tattoo heeft ook medische toepassingen.

Om de elektronica-tattoo mogelijk te maken, zijn de hardware-componenten verkleind tot de grootte van oneffenheden op de huid, schrijft ScienceMag. De componenten worden bijeen gehouden door een elastomeer, een kunststof die op gebied van elasticiteit lijkt op de menselijke huid.

Voor de tijdelijke tattoos met elektronica zijn diverse toepassingen denkbaar, meent John Rogers van de Universiteit van Illinois in de Verenigde Staten. Zo kunnen gehandicapten elektronica besturen door ‘up, down, left, right’ te roepen tegen een microfoon die via een tijdelijke tattoo op de keel zit. Ook kunnen hartpatiënten in de gaten worden gehouden met een tattoo op de borst. Daarmee worden cardiometers die met tape vastzitten overbodig. Via draadloze signalen, vermoedelijk via wifi of 3g, kan de tattoo resultaten doorseinen naar een arts.

De technologie is nog niet klaar voor algemeen gebruik: volgens Rogers moet er nog het nodige verfijnd worden. Daarnaast zou de techniek op termijn ontwikkeld kunnen worden om de stroom van enzymen in het lichaam in de gaten te houden. “Wij kunnen de grens tussen techniek en biologie op termijn doen vervagen”, aldus Rogers.
.
.
.
.
.
.
source: easycomcomua

Фахівцям дослідницької групи Rogers research group з університету Ілліноіса вдалося суттєво вдосконалити механізм нанесення електронних татуювань на людську шкіру, забезпечивши функціонування таких мікросхем впродовж двох тижнів. Більш тривале використання є неможливим через природній процес відшаровування шкіри, який постійно відбувається впродовж людського життя.

Відзначимо, що електронні татуювання представляють собою надзвичайно гнучкі елементи комп’ютерної схемотехніки. В недалекому майбутньому з їх допомогою вдасться слідкувати за станом показників діяльності організму, дозволяючи лікарям моніторити процес лікування хворого та вчасно попередити можливі загострення.