Ett team av forskare vid Tammerfors universitet, Finland, har utvecklat en biologiskt nedbrytbar, transparent, flexibelt och snabbverkande termoterapiplåster från växtblad. Patchen är kompatibel med flexibla elektroniska applikationer. Växtmaterial användes för att minska mängden elektronikavfall.

Forskarna använde löv från ett Bodhi-träd (Ficus religiosa). Bladens ådror har ett fraktalt mönster som gör ytan mycket flexibel och klippbar. Silver nanotrådar fästes på bladskelettet, och ytan var inkapslad i en biologiskt nedbrytbar transparent tejp.

Den fraktalbaserade designen kan också användas i flexibla elektroniska applikationer, eftersom det övervinner begränsningarna hos konventionella plana konstruktioner genom att maximera ytarean i mikroskala, eller mer specifikt, maximera förhållandet ytarea till volym via enkel skalning. Den stora ytan möjliggör effektiv värmeöverföring, ger en snabb svarstid och förhindrar överhettning. På grund av den flexibla strukturen och enhetliga uppvärmningen av plåstret, den kan även fästas på rörliga leder.

Inom ortopedi, medicinska termoterapidynor används ofta för att minska smärta, förbättra blodcirkulationen och minska inflammation. De används också vid behandling av artrit, stela leder, cervikal spondylos och fysiska skador.

Traditionella termoterapidynor är kända för att ha orsakat brännskador - en anledning är att vissa människor har huden som inte är särskilt känslig för värme. En del av problemet är att kommersiella värmedynor är ogenomskinliga, och användare kan inte se hur deras hud reagerar på behandlingen.

Eftersom termoterapiplåstret är tillverkat helt av växtbaserade material, det kan bidra till att minska koldioxidavtryck och elektroniskt avfall. Alla material som används i tillverkningsprocessen är miljövänliga, ekonomisk, lättillgänglig och lätt att tillverka.

"Elektronavfall är ett växande miljöproblem över hela världen. Användningen av biotiska arkitekturer och material kan hjälpa till vid utformningen av nästa generations flexibla elektroniska enheter samtidigt som det tar itu med e-avfallsproblem, " säger Vipul Sharma, postdoktor utsedd av Finlands Akademi.

Sharma arbetar i gruppen Bioinspired Materials and Robotics, som är en del av BioMediTech-institutet vid fakulteten för medicin och hälsoteknologi vid Tammerfors universitet. Gruppen leds av akademiforskaren Veikko Sariola.

Elektronik, särskilt flexibel elektronik, integreras alltmer i medicinsk utrustning, textilier, wellness trackers och andra bärbara enheter, bland annat.

Konceptet kan även appliceras i olika applikationer som avimning/avfrostning, bärbara enheter, industriella värmesystem, sensorer, termokroma displayer och mikrofluidchips.