Dikembangkan, Kulit Elektronik Pengukur Suhu Tubuh

Terinspirasi dari perilaku alami kulit, para peneliti di Laboratorium Elektronik Organik, Universitas Linkoping, Swedia, berhasil mengembangkan sensor yang cocok untuk digunakan dengan kulit elektronik. Sensor ini dapat mengukur perubahan suhu tubuh dan bereaksi terhadap sinar matahari dan sentuhan hangat.

Robotika, prostesis yang bereaksi terhadap sentuhan, dan pemantauan kesehatan adalah tiga hal di mana para ilmuwan secara global bekerja untuk mengembangkan kulit elektronik. Mereka ingin kulit seperti itu, fleksibel dan memiliki beberapa bentuk kepekaan.

Para peneliti di Laboratorium Elektronika Organik di Universitas Linköping kini telah mengambil langkah-langkah menuju sistem semacam ini dengan menggabungkan beberapa fenomena fisik dan material.

Hasilnya adalah sensor yang, mirip dengan kulit manusia, yakni dapat merasakan variasi suhu yang berasal dari sentuhan benda hangat, serta panas dari radiasi matahari.

"Kami terinspirasi oleh alam dan metode-metode penginderaan panas dan radiasi," kata Mina Shiran Chaharsoughi, mahasiswa doktoral dalam tim Photonics Organik dan tim nano-optik di Laboratorium Elektronik Organik.

Bersama dengan rekan-rekannya, Chaharsoughi telah mengembangkan sensor yang menggabungkan efek piroelektrik dan termoelektrik dengan fenomena nano-optik.

Tegangan muncul pada bahan piroelektrik saat dipanaskan atau didinginkan. Ini adalah perubahan suhu yang mampu memberikan sinyal secara cepat dan kuat, tetapi meluruh hampir secepat itu.

Sebaliknya, pada material termoelektrik, tegangan muncul ketika material memiliki satu sisi dingin dan satu sisi panas. Sinyal di sini muncul perlahan, dan beberapa saat harus berlalu sebelum dapat diukur. Panas mungkin timbul dari sentuhan hangat atau dari matahari; yang diperlukan hanyalah satu sisi lebih dingin dari yang lain.

"Kami ingin menikmati yang terbaik dari kedua bagian ini, jadi kami menggabungkan polimer piroelektrik dengan gel termoelektrik yang dikembangkan dalam proyek sebelumnya oleh Dan Zhao, Simone Fabiano dan rekan-rekan lainnya di Laboratorium Elektronik Organik.

Kombinasi tersebut memberikan sinyal yang cepat dan kuat yang berlangsung selama stimulus hadir," kata Magnus Jonsson, pemimpin tim Photonics Organik dan Nano-optik.

Selanjutnya, ternyata kedua bahan tersebut berinteraksi dengan cara memperkuat sinyal. Sensor baru ini juga menggunakan entitas nano-optik lain yang dikenal sebagai plasmon.

"Plasmon muncul ketika cahaya berinteraksi dengan nanopartikel logam seperti emas dan perak. Insiden cahaya menyebabkan elektron dalam partikel berosilasi bersamaan, yang membentuk plasmon.

Fenomena ini memberikan struktur nano dengan sifat optik yang luar biasa, seperti hamburan tinggi dan penyerapan tinggi," Magnus Jonsson menjelaskan.

Dalam pekerjaan sebelumnya, ia dan rekan kerjanya berhasil menunjukkan bahwa elektroda emas yang telah dilubangi dengan nanohol menyerap cahaya secara efisien dengan bantuan plasmon.

Cahaya yang diserap kemudian dikonversi menjadi panas. Dengan elektroda seperti itu, film emas tipis dengan nanoholes, di sisi yang menghadap matahari, sensor juga dapat mengubah cahaya tampak dengan cepat menjadi sinyal yang stabil.

Sebagai bonus tambahan, sensor ini juga peka terhadap tekanan. "Sebuah sinyal muncul ketika kita menekan sensor dengan jari, tetapi tidak ketika kita menekannya dengan tekanan yang sama dengan sepotong plastik. Ia bereaksi terhadap panas tangan," kata Magnus Jonsson. nik/berbagai sumber/E-6