Исследователи из Университета науки и технологий Пхохана (POSTECH) представили инновационный биоэлектрод, способный длительное время работать внутри кожного покрова, не вызывая воспалительных процессов. Новая разработка предлагает решение фундаментальной дилеммы носимой электроники: поиск баланса между комфортом пользователя и точностью считывания биометрических сигналов.
На сегодняшний день в индустрии доминируют два подхода. Первый — поверхностные электроды, применяемые в современных фитнес-трекерах и медицинских пластырях. Они удобны, но крайне нестабильны: на качество сигнала влияют потоотделение, сухость эпидермиса и любая физическая активность. Второй подход — микроигольчатые электроды — обеспечивает высокую точность, однако их жесткая структура неизбежно провоцирует иммунный ответ и раздражение мягких тканей.
Корейские ученые предложили альтернативу: биоэлектрод, работающий непосредственно в дермальном слое. Главная особенность технологии заключается в адаптивности. В процессе введения устройство сохраняет достаточную жесткость для успешного преодоления рогового слоя кожи, однако, оказавшись в дерме, оно мгновенно меняет механические свойства, становясь мягким и гибким. Авторы разработки сравнивают этот процесс с трансформацией алюминия, свойства которого — от прочного сплава для авиации до податливой фольги — зависят от внутренней структуры.
Рентгеновские изображения bMN (сверху) и sMN (снизу) при отрицательной, нулевой и положительной кривизне кожи крысы, со вставками биоэлектрода. Источник: Advanced Materials (2025). DOI: 10.1002/adma.202509719
Эффективность системы достигается за счет сочетания прецизионного производства биоматериалов и использования уникального «вспенивающегося» слоя. Этот слой позволяет электроду быстро преодолеть барьер кожи, после чего конструкция трансформируется и надежно фиксируется в дерме.
В мягком состоянии устройство не оказывает механического давления на клетки, благодаря чему организм воспринимает его как биологически совместимую структуру, а не как инородное тело. Проведенные тесты на животных и добровольцах подтвердили: даже при длительном контакте система не вызывает повреждений и иммунной реакции. Стабильность сигнала остается высокой независимо от физических нагрузок или степени гидратации кожи.
Данная технология переносит зону считывания с поверхности вглубь организма, что открывает новые возможности для медицинского мониторинга, систем управления робототехникой и интерфейсов виртуальной реальности. Профессор Лим отмечает, что разработка станет фундаментом для платформ нового поколения, осуществляющих непрерывный сбор биометрических данных и их глубокую интеграцию с алгоритмами искусственного интеллекта.
На фоне стремительного прогресса в области человекоподобных роботов и метавселенных, потребность в высокоточных биосигналах становится критической. Новая технология POSTECH способна стать ключевым связующим звеном, обеспечивающим качественную коммуникацию между человеческим организмом и системами ИИ.
