FerroSheet_Healthcare

Mit dem Internet der Dinge (IoT) wächst die Anzahl der vernetzten Objekte scheinbar unaufhaltsam. Neben Smart-Home und Industrie 4.0, rücken besonders die medizinischen Anwendungen immer mehr in den Fokus, bei denen die Tendenz immer mehr in Richtung flexibler, dünner sowie energieeffizienter und im Besten Falle autarker Systeme geht. Besonderes Augenmerk bei der Anwendung im medizinischen Bereich liegt hierbei zunächst bei den Sensoren, welche in der Lage sein müssen diverse physiologische Parameter wie z.B. Vitalwerte präzise zu erfassen, als auch bei der verwendeten Elektronik, bei der neben der Leistungsfähigkeit eine anpassungsfähige, kompakte sowie leichte Bauweise von großer Bedeutung ist. Im Rahmen dieses Projektes soll ein flexibles smartes medizinisches Diagnosepatch mit innovativen Sensoren, bestehend aus Messwandler und Verstärkerschaltungen, sowie einer drahtlosen Datenverarbeitungseinheit, realisiert werden. Bei der Herstellung der Sensoren wird ein sowohl kostengünstiges, als auch auf große Flächen skalierbares, Herstellungsverfahren zum Einsatz kommen. Diese neuartigen Messwandler, basierend auf dem ferroelektrischen Co-Polymer P(VDF-TrFE) (poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene)), sollten hierfür vollständig transparent sein, sowie multimodale Sensitivität aufweisen, was durch eine intelligente Anordnung der Elektroden realisiert werden soll. Aufgrund der geringen Größe physiologischer Signale, ist die Verwendung von flexiblen (besser ultraflexiblen) organischen Verstärkerschaltungen notwendig, welche hierfür direkt auf einem biokompatiblen Substrat mit den Messwandlern zu einem Sensor kombiniert werden sollen. Zusammen mit einer ultraleichten (5,5 g), kompakten sowie drahtlosen Datenverarbeitungseinheit soll es als medizinisches Diagnosesystem anschmiegsam an den menschlichen Körper angebracht und zur Überwachung von Vitalparametern wie Herzfrequenz, Atemfrequenz sowie Blutdruck getestet werden. Diese entwickelte Sensortechnologie soll den Weg zu einer neuen häuslichen medizinischen Diagnose ebnen, um lebensstilbedingte Krankheiten wie Herzerkrankungen, Stressanzeichen, Schlafapnoe- Syndrom und dergleichen frühzeitig erkennen zu können.

Multimodale Sensoren als smarter Diagnosepatch für IoT-Anwendungen im Gesundheitswesen Mit dem "Internet der Dinge" (IoT) wächst die Anzahl der vernetzten Objekte scheinbar unaufhaltsam. Neben "Smart-Home" und "Industrie 4.0", rücken besonders die medizinischen Anwendungen immer mehr in den Fokus, bei denen die Tendenz immer mehr in Richtung flexibler, dünner sowie energieeffizienter und im Besten Falle autarker Systeme geht. Besonderes Augenmerk bei der Anwendung im medizinischen Bereich liegt hierbei zunächst bei den Sensoren, welche in der Lage sein müssen diverse physiologische Parameter wie z.B. Vitalwerte präzise zu erfassen, als auch bei der verwendeten Elektronik, bei der neben der Leistungsfähigkeit eine anpassungsfähige, kompakte sowie leichte Bauweise von großer Bedeutung ist. Das Ziel dieses Projekts war die Entwicklung eines flexiblen "smarten" medizinischen Diagnosepatch mit innovativen Sensoren, bestehend aus Messwandler und Verstärkerschaltungen, sowie einer drahtlosen Datenverarbeitungseinheit. Diese neuartigen Messwandler, basierend auf dem ferroelektrischen Co-Polymer P(VDF-TrFE) (poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene)), sollten multimodale Sensitivität aufweisen, was durch eine intelligente Anordnung der Elektroden realisiert wurde. Aufgrund der geringen Größe physiologischer Signale, wurden organische Verstärkerschaltungen entwickelt, welche hierfür direkt auf einem biokompatiblen Substrat mit den Messwandlern zu einem Sensor kombiniert werden sollen. Dieser innovative flexible Sensor kann besser Rauschartefakte unterdrücken und dadurch physiologische Parameter mit guten Signal-Rauschverhältnis detektieren. Zusammen mit einer ultraleichten wenigen Gramm leichten, kompakten sowie drahtlosen Datenverarbeitungseinheit kann es als medizinisches Diagnosesystem anschmiegsam an den menschlichen Körper angebracht und zur Überwachung von Vitalparametern wie Herzfrequenz, Atemfrequenz sowie Blutdruck verwendet werden. Diese entwickelte Sensortechnologie soll den Weg zu einer neuen häuslichen medizinischen Diagnose ebnen, um lebensstilbedingte Krankheiten wie Herzerkrankungen, Stressanzeichen, Schlafapnoe-Syndrom und dergleichen frühzeitig erkennen zu können.