Sensoren geïnspireerd op bijzondere eigenschappen van dieren

De Nederlandse Rijksuniversiteit Groningen maakt nieuwe sensoren van zachte polymeren, geïnspireerd door de natuur, die onder meer geschikt zijn voor medische toepassingen.

Trefwoorden: #3D, #Ajay Kottapalli, #gehoor, #gehoorapparaat, #IC, #lab-op-een-chip, #nano, #piëzoelektrisch, #polymeer, #prothese, #robot, #RUG, #sensor, #stereocilia, #stroom, #tribo-elektrisch, #UMCG, #vissen, #zijlijnorgaan

Lees verder

research

( Foto: RUG )

ENGINEERINGNET.BE - Onderzoek toont aan dat sensoren uit het zijlijnorgaan van vissen sterk lijken op de haarcellen binnenin het oor van zoogdieren, de zogeheten stereocilia.

Het binnenoor van mensen kan geluid, hoeksnelheid en versnelling meten met de stereocilia, die als haartjes uit de cellen steken. De manier waarop deze haartjes precies werken en waardoor ze zo’n zeer hoge gevoeligheid hebben, is nog niet goed begrepen.

Om dit systeem te onderzoeken hebben assistent professor Ajay Kottapalli en zijn team sensor-haartjes uit zoogdier-oren nagemaakt met behulp van polymeren en een 3D printer die op nanoschaal werkt.

De experimenten die zij momenteel doen met kunstmatige stereocilia kunnen mogelijk verklaren hoe de vorm van deze haartjes bijdraagt aan de eigenschappen van de gehoorcellen.

De 3D geprinte sensoren zijn zeer gevoelig voor vloeistofstroming of aanraking, erg flexibel en biocompatibel - ze kunnen dus in levende organismen worden gebruikt. Dit soort sensoren kan ook bruikbaar zijn in bijvoorbeeld ‘lab-op-een-chip’ toepassingen.

Teamgenoot Amar Kamat ontwikkelde onlangs een nieuw productieproces voor deze sensoren, waarop inmiddels patent is aangevraagd. De kleine sensoren zijn gevoelig voor lage stroomsnelheden, waardoor ze geschikt zijn voor gebruik in medische toepassingen.

Samen met Kottapalli zal Kamat een bedrijf starten dat de sensor technologie op de markt brengt, voor gebruik op intensive care afdelingen. Dit gebeurt in samenwerking met het Universitair Medisch Centrum Groningen, dat de technologie zal testen.

Het op de markt brengen van deze nieuwe technologie moet belangrijke problemen op deze afdelingen oplossen, de werkdruk verminderen, vroegtijdige diagnose mogelijk maken en problemen met geneesmiddelen terugdringen.

Het team van Kottapalli werkt verder aan een kunstmatig binnenoor van polymeren, dat is te gebruiken bij (implanteerbare) gehoorapparaten.

Ook richt de onderzoeksgroep zich op de ontwikkeling van flexibele, gevoelige en draagbare sensoren voor gebruik in protheses, zachte robots en medische apparatuur.

Het lab van Kottapalli stopt ook veel tijd in het zoeken naar manieren om stroom te produceren via sensoren, door gebruik te maken van materialen die piëzoelektrisch zijn (stroom produceren bij vervorming) of tribo-elektrisch (waarbij de materialen tijdens het wrijven elektrische lading uitwisselen en zo opgeladen worden).


Op de foto: overzicht van nieuwe sensoren ontwikkeld in het lab van Kottapalli

Video: