רבים מאיתנו מכירים את ההליך הבלתי נעים של הקלטת אותות חשמליים דרך העור, במסגרת בדיקות רפואיות שונות. מדבקה אלקטרונית חדשנית, שפותחה במכון לננוטכנולוגיה של אוניברסיטת תל אביב, מוציאה כעת את ההליך הזה מן המעבדה, ומייתרת את הצורך בג'ל הקר והדביק שמגביר את מוליכות האלקטרודות. המדבקה החדשה נוחה לשימוש, נגישה לכולם, ואינה מפריעה לפעילות היומיומית של המשתמש. כל אדם יכול לנטר בעזרתה את פעילות השרירים, לאורך זמן, למגוון צרכים רפואיים ואחרים.
המחקר, בהובלת פרופ' יעל חנין, ראשת המרכז לננו-מדע וננוטכנולוגיה של אוניברסיטת תל אביב, בוצע במסגרת פרויקט אירופי ובתמיכה חלקית של מאגד BSMT של משרד הכלכלה, והוא יוצג במסגרת סדנת מחקר בינלאומית בתחום הננו-רפואה שנפתחת היום באוניברסיטת תל אביב
ממיפוי רגשות ועד להפעלת פרוטזות
יישום אפשרי בולט של המדבקה, שנמצא כיום בתהליכי פיתוח, הוא מיפוי רגשות. "ליכולת לזהות ולמפות את רגשותיהם של בני אדם יש שימושים פוטנציאליים רבים," אומרת פרופ' חנין. "מפרסמים, עורכי סקרים, אנשי תקשורת - כולם מעוניינים לבחון את תגובותיהם של אנשים למוצרים ולמצבים שונים. כיום, בהיעדר כלי מדידה מדעיים מדויקים יותר, הם מסתמכים בעיקר על שאלונים סובייקטיביים. במקביל מנסים חוקרים רבים בעולם לפתח שיטות למיפוי רגשות על ידי ניתוח הבעות פנים, בעיקר על סמך צילומי פנים ותוכנות חכמות. המדבקה שלנו יכולה לתת מענה פשוט ונוח: ניטור הבעות ורגשות על פי האותות החשמליים המתקבלים משרירי הפנים."
לדברי פרופ' חנין, זו רק ההתחלה. למדבקה החדשנית צפויים עוד יישומים רבים: מחקר שהושק לאחרונה עם חוקרים בבית החולים איכילוב, עוקב בעזרתה אחר הפעלת השרירים אצל חולים במחלות נוירו-דגנרטיביות, בזמני ערות ושינה; בתחום התחבורה, ניתן יהיה לנטר מדדים פיזיולוגיים המעידים על ערנותם של נהגים, על ידי הצמדתה לשרירים מסוימים; בתחום השיקום, היא עשויה לסייע לפגועי מוח לשפר את השליטה בשריריהם, ולקטועי גפיים להפעיל פרוטזות באמצעות שרירים שנותרו בגדם; בניתוחי מוח, היא תאפשר לרופאים לעקוב אחר הפעילות המוחית והערנות של החולים.
ננוטכנולוגיה וקעקועי ילדים
המדבקה האלקטרונית רבת הפוטנציאל מבוססת על שילוב מפתיע בין ננוטכנולוגיה מתקדמת למוצר בסיסי ביותר: הקעקועים הזמניים שילדים אוהבים. "התבססנו על חומרים זמינים ועל שיטות הדפסה תעשייתיות מקובלות, על מנת לקצר ככל האפשר את תהליכי הפיתוח," אומרת פרופ' חנין. "המדבקה עשויה משלושה חלקים: אלקטרודות פחמן, משטח דביק המשמש להדבקת קעקועים זמניים על העור, וציפוי ננוטכנולוגי – פולימר מוליך עם טופוגרפיית ננו, שמשפר את ביצועי האלקטרודות. התוצאה היא מדבקה אלקטרונית יעילה, שמקליטה אות יציב וחזק במשך שעות, ואינה מגרה את העור. מבחינת המשתמש מדובר במדבקה פשוטה שהוא מצמיד לעור בנקודה המתאימה, בשיטת 'הדבק ושכח'. כעת הוא יכול להמשיך בפעילותו הימיומית כרגיל, בשעה שהמדבקה מודדת ומקליטה את עוצמת הפעילות בשרירים."
, where 
( 
being the radius of the smallest sphere circumscribing the measurement domain and 
- the wavenumber). For radiating surfaces that are very large compared to the wavelength, this computational bottleneck renders this approach unattractive. Significant reduction of the CC down to 
is achieved using a modified version of the multilevel non-uniform grid (MLNG). The MLNG technique is based on a hierarchical divide-and-conquer strategy. The partial contributions to the field integral by subdomains of the geometry are phase- and amplitude-compensated to allow for their sampling over coarse non-uniform grids. The partial fields can be reconstructed from their samples via interpolation followed by the phase and amplitude restoration.
