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ELETTRONICA OGGI 502 - MAGGIO 2022 45 TECH FOCUS FLEXIBLE ELECTRONICS Fig. 1 - Segnali fisiologici del corpo umano (Fonte: Science Direct) l’applicazione dell’elettronica flessibile nell’assistenza sanitaria umana. I segnali monitorati sono strettamente associati alle condizioni del corpo, come il polso, la frequenza cardiaca, il glucosio nel sangue e la bioinformazione sudore/sangue. Segnali fisiologici stabili e precisi sono fondamentali per dotare l’assistenza sanitaria di un sistema di monitoraggio con capacità di tracciamento in tempo reale. Il monitoraggio e analisi di questi segnali fisiologici fornisce un modo conveniente e non invasivo di diagnosi delle malattie e valutazioni globali sullo stato della salute. Il corpo umano è un sistema complesso in cui qualsiasi patologia può mostrare segnali fisiologici appropriati. Le misurazioni fisiologiche e le tecniche di stimolazione richiedono l’elettronica di dispositivi che possa conformarsi alle superfici curvilinee dei tessuti biologici e accogliere le loro grandi deformazioni. La pelle è l’organo più esteso del corpo umano. I cambiamenti delle proprietà della pelle umana sono di grande interesse in dermatologia e nell’industria cosmetica. Ci sono numerosi indicatori fisiologici di base che possono riflettere le condizioni fisiologiche del corpo umano. La figura 1 mostra i vari segnali fisiologici, compresa la temperatura, pressione, sudore, bioelettricità, idratazione e così via. Le misurazioni dei vari segnali fisiologici, soprattutto insieme ad una ulteriore analisi dei biomarcatori, forniscono un’ampia gamma di opportunità per future applicazioni pratiche. Monitoraggio del segnale con l’elettronica flessibile L’elettronica flessibile fornisce circuiti con la capacità di resistere allo sforzo di deformazioni di alto livello senza fratture o degrado significativo delle loro proprietà elettroniche. Negli ultimi anni, sono emerse molte impressionanti potenziali applicazioni di questi dispositivi elettronici, in particolare nell’area del biomedicale e dei dispositivi indossabili. Inoltre, un gran numero di brevetti correlati è stato autorizzato. Il monitoraggio del segnale è fondamentale per diversi scenari applicativi di dispositivi elettronici flessibili. Monitoraggio della temperatura La temperatura corporea umana è un indice basale in fisiologia per la sua importanza e lo stretto rapporto con le varie lesioni del corpo umano. Il monitoraggio in tempo reale a lungo termine della temperatura è di grande importanza in medicina clinica, soprattutto per monitorare la qualità sanitaria dei neonati o dei pazienti in anestesia. Negli ultimi decenni, sono stati realizzati diversi tipi di sensori di temperatura, comprese le tecniche di misurazione a contatto e senza contatto. Tradizionalmente, la temperatura corporea era considerata la temperatura ascellare misurata da un termometro al mercurio. Tuttavia, questo metodo non è adatto o conveniente per i bambini o per i pazienti che non sono in grado di mantenere stabilmente il termometro. Un metodo attualmente utilizzato in modo rapido e non invasivo per misurare la temperatura corporea si basa sul sensore senza contatto come il termometro a infrarossi; tuttavia, tali dispositivi comportano costi elevati e non sono in grado dimonitorare accuratamente la temperatura locale. Una soluzione praticabile e pratica sono i sensori di temperatura flessibili e indossabili. I sensori possono aderire in modo conforme alla pelle e misurare accuratamente la temperatura corporea riducendo al minimo le influenze ambientali. Sulla base di quanto suddetto, dal concetto dell’elettronica epidermica, sono stati sviluppati vari sensori di temperatura indossabili; questi sensori dovrebbero svolgere un ruolo importante nella diagnosi delle malattie e nell’assistenza sanitaria umana. La figura 2 illustra un sensore di temperatura flessibile. Il principio di funzionamento di un sensore di temperatura si basa sullo sviluppo di diversi materiali termosensibili. Nella maggior parte dei casi, la temperatura viene dedotta misurando le variazioni di resistenza del sensore in funzione delle variazioni della temperatura. I sensori