Инженеры MIT создают компрессионный бинт с цветными волокнами

Инженеры MIT создают компрессионный бинт с цветными волокнами

Пациенты с нарушениями кровообращения и кровяного давления полагаются на компрессионную терапию, чтобы держать кровь в пул в нежелательных местах, но ее, как известно, трудно применять и держать эти специальные обертывания на месте. Если они недостаточно плотны, кровь не вернется достаточно эффективно. Слишком туго, и вы ограничиваете кровоток. Команда инженеров из Массачусетского технологического института разработала новую компрессионную обертку, которая точно описывает, насколько она плотна с помощью цветных волокон. Просто сравните цвет, и вы узнаете, что повязка в порядке.

Структура этих чувствительных к давлению оберток ничем не отличается от структуры, применяемой пациентами по всему миру. Команда добавила пряди фотонных волокон к повязкам, которые меняют цвет по мере их растяжения. Таким образом, пациент или опекун может растянуть материал вокруг конечности, обращая внимание на цвет волокон, чтобы достичь соответствующего сжатия для конкретного заболевания или прецедента.

Команда создала диаграмму, в которой показано, какое давление оказывает обертывание, когда волокна имеют разные цвета. Красный - самое низкое давление, что указывает на то, что волокна не находятся под напряжением. Поскольку они растянуты больше, они становятся оранжевыми, затем зелеными, синими и фиолетовыми. Как только нити достигают правильного цвета, пациенты знают, что перестают затягивать обертку. Они также служат постоянным показателем эффективности компрессионной повязки. Если обертывание будет ослаблено, волокна сдвинутся на более теплые цвета, что позволит пациентам затянуть их до нужного уровня.

Эти волокна не требуют использования какого-либо источника питания. Они меняют цвет благодаря внутренней структуре, которая изменяется по мере растяжения волокна. Каждый из них имеет ширину в миллиметр (в 10 раз больше диаметра человеческого волоса), состоящий из ультратонких слоев прозрачных резиновых материалов. Есть сотни этих слоев, которые скручиваются вдоль каждого волокна. Свет отражает внутреннюю поверхность отдельных слоев для получения цветов, указывающих на давление.

Меняющийся цвет является результатом оптической интерференции, того же процесса, который производит красочное кипячение на поверхности мыльного пузыря и на перьях некоторых птиц. Команда обнаружила, что эти волокна могут быть настроены во время производства, чтобы изменить цветовые диапазоны. Например, вы можете спроектировать волокна, которые измеряют давление для других применений. Возможно, вы хотите, чтобы красный цвет указывал на высокую нагрузку и зеленый цвет, чтобы сказать, что все в порядке. Это возможно с изменениями в процессе изготовления.

В настоящее время волокна являются дорогостоящими из-за труда, необходимого для их производства в лаборатории. Однако используемые материалы являются общими и недорогими. По словам команды, при промышленной эксплуатации чувствительные к давлению волокна будут «дешевыми».

Читать далее

Искусственные мышцы из углеродного волокна могут поднять 12 000 раз на их вес
Искусственные мышцы из углеродного волокна могут поднять 12 000 раз на их вес

Искусственная мышца способна 758 джоулей работы на килограмм, что в 18 раз выше, чем ваши биологические мышцы.