Исследователи из Национального университета Сингапура (NUS) разработали новый аэроупругий датчик давления под названием eAir. Эта технология может трансформировать лапароскопические или роботизированные операции, обеспечивая тактильную обратную связь для хирургов и позволяя точнее манипулировать тканями пациента. Кроме того, датчик предлагает менее инвазивные средства мониторинга внутричерепного давления — ключевого показателя здоровья для людей с неврологическими заболеваниями.

Традиционные датчики давления часто неточные. Эти устройство могут доставлять непоследовательные показания, часто возвращают разные результаты при повторном применении одинакового давления и упускают незначительные изменения давления, что приводит к значительным ошибкам. Кроме того, они обычно изготовлены из жестких, механически не гибких материалов.

Чтобы решить эти проблемы в измерении давления, команда NUS присмотрелась к уникальному природному явлению, когда капли воды легко скатываются с поверхности листа лотоса. Это происходит благодаря его крошечным водоотталкивающим структурам. Имитируя этот эффект, команда разработала датчик, который выявляет мельчайшие изменения давления.

С использованием инновационного дизайна «воздушной пружины», датчик eAir включает воздушную мембрану, снимающую давление с границы между воздухом и жидкостью во время контакта с последней. При увеличении внешнего давления воздушный слой сжимается, вызывая изменение электрических сигналов. Это позволяет точно измерить оказанное давление.

Дизайн датчика воспроизводит свойства отталкивания воды листом лотоса, создавая простой и надежный способ измерения давления. Устройства eAir можно сделать относительно небольшими — всего несколько миллиметров.

Области применения этой новой технологии разнообразны. Например, в лапароскопических операциях, где необходима точная тактильная обратная связь, включение датчиков eAir сделает хирургические процедуры безопаснее, что в конечном итоге ускорит выздоровление пациента и улучшит прогноз.

Когда хирурги проводят минимально инвазивные операции, например, в роботизированной хирургии, они могут контролировать инструменты, но не могут ощущать обратной связи с тканями. Поэтому врачам приходится полагаться на зрение и опыт для принятия решения. Новый датчик даст им более точную и надежную информацию.

Кроме того, eAir улучшит процесс мониторинга внутричерепного давления, которое влияет на здоровье мозга. Предлагая минимально инвазивное решение, технология упростит лечение состояний, связанных с мозгом — от сильных головных болей до инсультов.