Tato pada masa depan tidak hanya berfungsi sebagai hiasan tubuh. Tim ilmuwan dari Pennsylvania State University mengembangkan tinta konduktif berwarna yang dapat dioleskan langsung ke kulit lalu bekerja sebagai sensor pemantau kondisi tubuh.
Teknologi ini menarik karena tinta dapat mengikuti bentuk kulit, termasuk area melengkung dan kulit kepala yang berambut. Dalam pengujian laboratorium pada manusia, tato sensor tersebut mampu merekam sinyal jantung, otot, hingga aktivitas otak.
Sensor yang Diaplikasikan Seperti Cat Wajah
Tinta ini disebut WE-PPD oleh tim peneliti karena cara penggunaannya dinilai mirip cat wajah. Saat pertama dioleskan, cairannya hampir transparan, tetapi pengguna dapat mencampurkannya dengan pewarna makanan untuk membentuk warna dan desain yang lebih personal.
Berbeda dari perangkat sensor konvensional yang diproduksi di pabrik lalu ditempelkan ke tubuh, tinta cair dapat melekat lebih dekat ke permukaan kulit. Material tersebut juga dapat masuk ke celah-celah kecil pada kulit, sehingga membantu menghasilkan perekaman sinyal yang lebih baik.
Bahan utama tinta adalah PEDOT:PSS, polimer yang mampu menghantarkan listrik. Tim juga menggunakan DBSA yang berperan sebagai pelemas pada tinta, dengan larutan berbasis etanol dan air sebagai campurannya.
Menurut laporan Liputan6.com, tinta tersebut juga dapat dipadukan dengan bahan perak berpori. Kombinasi material itu dirancang untuk membentuk sensor yang tetap fleksibel ketika tubuh bergerak.
| Pengujian | Kemampuan Tato Sensor |
|---|---|
| Treadmill dan angkat beban | Mendeteksi detak jantung saat tubuh bergerak |
| Pengendalian robot | Membaca sinyal tubuh untuk mengendalikan robot |
| Pengukuran di kulit kepala | Merekam aktivitas otak melalui rambut |
Menjawab Kelemahan Sensor yang Ada
Perangkat epidermal elektronik sebenarnya telah dikembangkan selama lebih dari satu dekade. Perangkat yang menempel tanpa perekat itu dapat mengukur sinyal listrik tubuh, suhu, dan regangan melalui polimer sangat tipis dengan komponen sirkuit tertanam.
Namun, tato elektronik jenis sebelumnya tidak selalu bekerja baik pada permukaan tubuh yang melengkung atau berbulu. Penempatan elektroda juga perlu disesuaikan pada area yang lebih luas karena biosignal dapat tersebar di berbagai titik tubuh.
Keringat dan rambut menjadi tantangan lain bagi sensor yang ditempelkan dari luar. Celah udara antara kulit dan perangkat pabrikan dapat mengurangi ketepatan pembacaan biosignal.
Pengembangan tinta konduktif untuk kulit kepala juga pernah dilakukan pada 2024 guna mengukur gelombang otak meski pengguna memiliki rambut. Pendekatan seperti ini membuka kemungkinan perekaman elektroensefalogram atau EEG dilakukan di luar lingkungan rumah sakit.
Fleksibel, tetapi Masih Perlu Ditingkatkan
Larry Cheng, insinyur mesin Penn State yang menjadi salah satu penulis makalah, telah meneliti sensor tubuh selama lebih dari 10 tahun. Risetnya mencakup perekaman sinyal dari otak, jantung, dan otot.
Material kaku seperti besi atau logam memang dapat membuat perekaman lebih stabil. Akan tetapi, sensor berbahan keras lebih mudah lepas atau bergeser ketika pemakai bergerak, terutama saat berolahraga.
Hidrogel sempat menjadi alternatif karena bisa menyerap air, mengembang, dan meregang mengikuti gerakan kulit. Meski begitu, material tersebut cenderung lebih cepat rusak dan kehilangan fungsinya untuk penggunaan jangka panjang.
Tato sensor WE-PPD dirancang agar dapat digunakan kembali setelah dibersihkan, kemudian digambar ulang pada kulit. Pendekatan ini dinilai lebih praktis dibandingkan perangkat sensor utama yang harganya jauh lebih tinggi.
Penelitian ini telah dipaparkan dalam makalah ilmiah yang diterbitkan Proceedings of the National Academy of Sciences atau PNAS, sementara teknologinya sudah mengajukan permohonan paten sementara. Pengembangannya masih memerlukan peningkatan, termasuk untuk mengatasi risiko panas yang dapat melukai kulit pasien saat berada di mesin pemindai MRI.
Ke depan, penggunaan tinta konduktif ini tidak hanya dibayangkan untuk tubuh manusia. Tim peneliti juga melihat peluang penerapannya pada tanaman guna memantau kesehatan tumbuhan dan kebutuhan pertanian.