211service.com
Naszywka na hełm do pomiaru wybuchów
Od początku wojny w Iraku żołnierze wracali do domów w alarmującym tempie z bardzo złożonym urazem pola bitwy: urazowym uszkodzeniem mózgu (TBI). Uraz, często spowodowany wybuchem improwizowanego urządzenia wybuchowego (IED) lub granatu o napędzie rakietowym, może być trudny do wykrycia i zdiagnozowania. Trudność jest tym większa, że liczba i dotkliwość wybuchów, na które narażony był żołnierz, są często nieznane.
Taśma wybuchowa: Centrum Badawcze Palo Alto wykorzystuje technologię druku atramentowego, aby opracować jednorazową łatkę, którą można nosić na hełmie żołnierza przez siedem dni, aby zmierzyć jego narażenie na wybuchy, takie jak te spowodowane przez improwizowane urządzenia wybuchowe. Taśma czujnikowa (zilustrowana powyżej) będzie zawierać elementy elektroniczne, pamięć i czujniki wydrukowane na cienkim, elastycznym podłożu z tworzywa sztucznego. Będzie kosztować mniej niż dolara.
Aby zrozumieć urazy mózgu, Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych Obrony USA ( DARPA ) przyznał trzyletni kontrakt o wartości 5 milionów dolarów z Centrum Badawczym Palo Alto ( PARK ), aby opracować pasek plastiku, który można przykleić do hełmu żołnierza, aby zmierzyć jego narażenie na eksplozje. Taśma, która kosztuje mniej niż dolara za pasek, jest elastycznym plastikowym podłożem, które będzie zawierać drukowaną elektronikę, pamięć analogową i czujniki. Rejestruje informacje z siedmiu dni, które następnie trafiają do dokumentacji medycznej żołnierza. Jednorazowa taśma zostanie wymieniona.
IED emitują fale uderzeniowe – fale ciśnienia powietrza – które przemieszczają się z prędkością około tysiąca stóp na sekundę lub zbliżoną do prędkości dźwięku. Taka eksplozja może spowodować poważne uszkodzenie mózgu, które często pozostaje niezdiagnozowane do kilku tygodni po powrocie żołnierza do domu. TBI będzie głównym urazem wojny, ale żeby to zrozumieć, potrzebujemy danych, mówi Kevin Kit Parker , adiunkt inżynierii biomedycznej na Uniwersytecie Harvarda i kapitan rezerwy armii amerykańskiej, który służył w południowym Afganistanie od 2002 do 2003 roku.
W zeszłym roku armia amerykańska przyznała kontrakt na milion dolarów: Simbex , z Libanu, NH, do budowy hełmów z czujnikami , ale ta technologia jest zbyt kosztowna i nie trafiła na pole bitwy.
Taśma czujnikowa opracowana przez PARC zostanie wyprodukowana przy użyciu technologii druku atramentowego, techniki wzorniczej opracowanej dla elektronika wielkopowierzchniowa , takich jak elastyczne, płaskie wyświetlacze, tagi RFID, ogniwa słoneczne i papier elektroniczny. Aby wydrukować komponenty – elektronikę, pamięć i czujniki – na taśmie, drukarka atramentowa osadza materiały przetworzone w roztworze, w tym półprzewodniki organiczne, dielektryki polimerowe i nanocząsteczki metali, na plastikowym podłożu.
Taśma będzie miała powierzchnię nie większą niż standardowa podkładka medyczna 4 na 4 cale, z minimalnym promieniem zgięcia jednego cala, dzięki czemu będzie mała i lekka. Zestaw czujników na taśmie będzie zawierał akcelerometry; czujniki ciśnienia, akustyczne i świetlne; i termometr. Jednym z powodów mierzenia tych wszystkich [parametrów] jest to, że nikt nie jest pewien, który z nich lub jaka kombinacja będzie najlepiej działała jako zastępstwo dla szkodliwego uszkodzenia mózgu wynikającego z skumulowanej ekspozycji na wybuch, mówi Jennifer Ricklin , menedżer programu DARPA dla Taśma czujnika Program.
Jedną z niepokojących kwestii jest to, że żołnierze są wielokrotnie narażeni na [na zdarzenia wybuchowe], kiedy mogą nie zostać wyzdrowieni po pierwszym z nich, mówi Robert Cantu , neurochirurg w Emerson Hospital i profesor neurochirurgii w Boston University School of Medicine. Może to prowadzić do zespołu drugiego uderzenia, który jest obarczony 50-procentową śmiertelnością, lub trwałego zespołu po wstrząśnieniu mózgu, który jest w zasadzie uporczywymi objawami wstrząsu mózgu. (Wstrząśnienie mózgu to termin medyczny określający łagodne urazowe uszkodzenie mózgu, a objawy mogą obejmować bóle głowy, problemy ze snem, depresję oraz problemy z pamięcią i koncentracją.)
Dane z taśmy czujnika zostaną wyodrębnione i zapisane wraz z dokumentacją medyczną żołnierza za pomocą urządzenia (jeszcze nie zbudowanego), które ułatwia wyświetlanie i analizę pełnej historii wybuchu żołnierza. Skumulowana ekspozycja na wybuch powinna być rejestrowana tak, aby w przypadku przekroczenia przepisanego poziomu, pacjent mógł zostać oznaczony do odpowiedniej oceny kontrolnej, mówi Ricklin. Oczekuje, że do wiosny 2009 r. będzie mieć 25 prototypów do przetestowania komponentów, a do 2010 r. 1000 prototypów do testów w terenie.
Program DARPA, który znajduje się na początkowym etapie, koncentruje się na interakcji między IED a systemem neurologicznym, aby określić, co najprawdopodobniej spowoduje uszkodzenie neurologiczne. Taśma czujnikowa to ważna i bardzo potrzebna technologia, aby uzyskać te dane, mówi Parker.