Samsung arbeitet an „dehnbaren“ Herzüberwachungsgeräten

Das Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) entwickelt flexible Displays, die wie Gummibänder in alle Richtungen gedehnt werden und ihre Form verändern können. Einem Anfang Juni in der Zeitschrift Science Advances veröffentlichten Artikel zufolge sollen die ersten Anwendungen aus diesem neuen Material im Gesundheitswesen für die Herzüberwachung zum Einsatz kommen. Die neue Technologie hat das Potenzial, die Grenzen der derzeit eingesetzten dehnbaren Klebstoffe zu überschreiten.

Die Forschungsgruppe von Samsung behauptet, dass es ihnen gelungen sei, einen organischen, dehnbaren LED-Screen (OLED) und einen Sensor (PPG) in ein einziges Gerät zu integrieren, wodurch eine „dehnbare elektronische Haut“ geschaffen wurde, die es ermöglicht die Herzfrequenz in Echtzeit zu messen und anzuzeigen. Samsung zufolge legt der Erfolg dieser ersten Forschungsphase auch eine Einsatzfähigkeit in anderen Anwendungen nahe.

„Der Vorteil der dehnbaren Geräte ist ihre Fähigkeit, biometrische Daten über einen längeren Zeitraum zu messen, ohne dass das Pflaster entfernt werden muss, wenn der Benutzer schläft oder trainiert. Außerdem sind die biometrischen Daten auf dem Bildschirm sichtbar, sodass diese nicht auf ein externes Gerät übertragen werden müssen“, erklärt der Forscher Youngjun Yun, Autor der Veröffentlichung.

Der ausziehbare Sensor ermöglicht eine kontinuierliche Messung der Herzfrequenz mit einer hohen Empfindlichkeit im Vergleich zu bisherigen Wearable-Modellen, was auf die bessere Haftung auf der Haut zurückzuführen ist, die durch Bewegungen bedingte Schwankungen der Messungen auf ein Minimum reduziert.

Der wichtigste Durchbruch, den die Entwickler erzielen konnten, besteht in der Modifizierung der Zusammensetzung und Struktur des Elastomers und der Nutzung aktueller Halbleiterfertigungsprozesse mit den Substraten der dehnbaren OLED-Bildschirme und optischen Blutflusssensoren. Damit war es möglich, den normalen Betrieb des Bildschirms und der Sensoren bis zu einer Dehnung von 30 % sicherzustellen.

Elastomer ist ein hochentwickeltes Material mit einer hohen Elastizität und Widerstandsfähigkeit, das jedoch hitzeempfindlich ist, sodass die bisherige Verwendbarkeit durch Halbleiterfertigungsprozesse eingeschränkt ist. Um dieses Hindernis zu überwinden, haben die Forscher von Samsung die Wärmebeständigkeit des Materials durch eine Anpassung der molekularen Zusammensetzung verstärkt. Außerdem haben sie bestimmte Molekülketten chemisch integriert, um die Widerstandsfähigkeit bei der Herstellung von Halbleitern zu erhöhen.