CDs gehören der Vergangenheit an, da immer mehr Musik digital konsumiert wird. Aber dank der Forschung der Binghamton University könnten sie nun ein neues Leben bekommen. So hat ein Team von Wissenschaftlern einen Weg gefunden, CDs als Biosensoren zu verwenden. Diese Sensoren können zur Überwachung der elektrischen Aktivität von Herz und Muskeln sowie von Laktat-, Glukose-, pH- und Sauerstoffwerten eingesetzt werden. Die Sensoren kommunizieren über Bluetooth mit einem Smartphone. Die Technologie könnte eine billige und einfache Möglichkeit zur Herstellung von Biosensoren darstellen.
Umwandlung dauert nur etwa eine halbe Stunde
Die neue Methode soll sowohl umweltfreundlich als auch kostengünstig sein. Die Herstellung sei in 20 bis 30 Minuten abgeschlossen, ohne dass giftige Chemikalien freigesetzt werden oder teure Geräte benötigt werden, und sie kostet etwa 1,50 Dollar pro Gerät. In der Studie, die in Nature Communications veröffentlicht wurde, heißt es: „Dieser nachhaltige Ansatz für das Upcycling von Elektronikschrott bietet einen vorteilhaften forschungsbasierten Abfallstrom, für den keine hochmodernen Mikrofabrikationsanlagen, teuren Materialien oder hochkarätige technische Fähigkeiten erforderlich sind.“
Die Forschung der Studienautoren Matthew Brown und Ahyeon Koh konzentriert sich auf die Entwicklung von Biosensoren, die flexibler sind und ein breiteres Anwendungsspektrum haben als bisherige Modelle. Der erste Schritt ihres Verfahrens besteht darin, die metallische Beschichtung von CDs mithilfe eines chemischen Prozesses und Klebeband zu entfernen. Diese dünne Metallschicht wird dann bearbeitet und zu einem flexiblen Biosensor verarbeitet. „Wenn man seine Haare mit Klebeband von der Kleidung nimmt, ist das im Grunde der gleiche Mechanismus“, so Koh. „Wir lösen die Metallschicht von der CD und nehmen dann diese Metallschicht mit Klebeband auf, so dass wir sie einfach abziehen können. Diese dünne Schicht wird dann verarbeitet und ist flexibel.“
CD-Nachfolger wird dann auf Probanden geklebt
Für die Herstellung der Sensoren verwendeten die Wissenschaftler einen sogenannten Cricut Cutter, ein handelsübliches Gerät für Bastler, mit dem normalerweise Designs aus Materialien wie Papier, Vinyl, Karton und Bügelbildern geschnitten werden. Die flexiblen Schaltkreise wurden dann entfernt und auf einen Probanden geklebt. Mithilfe einer Smartphone-App könnten Mediziner oder Patienten Messwerte erhalten und den Fortschritt im Laufe der Zeit verfolgen.
Das Ziel des Teams ist es nun, Sensoren zu entwickeln, die über einen längeren Zeitraum – sogar Tage oder Wochen – getragen werden können, ohne Hautreizungen oder andere Probleme zu verursachen. Die Idee ist, dass die Sensoren zur Überwachung einer Vielzahl von Gesundheitszuständen eingesetzt werden könnten, wie z.B. des Wasserhaushalts, des Elektrolytgleichgewichts und des Blutzuckerspiegels.
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