Тысячи лет назад татуировки использовались людьми для подчеркивания своего социального статуса и защиты от злых духов. Теперь же каждый человек вкладывает собственный смысл в рисунки на своем теле, отражая через них свое мировоззрение, черты собственного характера и свою любовь к кому-либо. Кажется, в скором будущем татуировки начнут предоставлять окружающим и даже владельцу еще больше информации – например, уведомлять об обострении хронических заболеваний.

Как правило, чернила для татуировок состоят из сажи костей животных, древесной смолы и разнообразных химических соединений, концентрация которых и определяет цвет краски. Чтобы сделать так, чтобы татуировки на теле человека могли предупреждать об обострении хронических заболеваний, ученые предлагают заменить обычные чернила на те, что меняют свой цвет при изменении уровня разнообразных веществ в организме человека.

В основе этих чернил лежат так называемые кислотно-основные индикаторы. Практически каждый из нас знает, что это такое – на уроках химии мы использовали пропитанные ими полоски бумаги, которые при помещении в разные растворы меняли свой цвет в зависимости от уровня их кислотности. Добавив эти вещества в состав чернил, ученые смогли сделать так, чтобы краска меняла свой цвет при повышении уровня глюкозы, что важно для людей с сахарным диабетом. Другие чернила реагировали на изменение уровня белка альбумина, который может рассказать о состоянии печени.

Татуировки с новым типом чернил были нанесены на свиную кожу, которая очень близка по строению к человеческой. Краска вводилась при помощи специальной машинки в кожный слой под названием дерма – именно туда проникает краска и при нанесении обычных татуировок.

Созданные учеными чернила были желтыми, и они реагировали на изменения в организме свиньи по-разному. Так, при повышении уровня глюкозы одна татуировка становилась темно-зеленой, а другая татуировка при изменении уровня белка альбумина обретала светло-зеленый оттенок. Обладатели таких татуировок смогут быстро узнать о повышении уровня сахара в крови, или о неправильной работе печени или почек.

Чтобы люди могли точно распознавать изменения цвета татуировки, исследователи разработали специальное приложение для смартфонов. Чтобы узнать о состоянии своего здоровья, будущим обладателям татуировок-хамелеонов будет достаточно навести на них камеру своего мобильного устройства.

Ученые намерены улучшить технологию и создать чернила, которые могут предупреждать о появлении в организме человека вирусов, которые могут стать причиной развития опасных заболеваний. Если созданные учеными красящие вещества докажут свою безопасность, меняющие цвет татуировки могут стать долговечным инструментом для слежения за состоянием здоровья пациентов.

Татуировки становятся чем-то большим, чем просто средством самовыражения – вскоре их можно будет использовать для более практичных целей, таких как распознавание эмоций на лице или превращение вырабатываемого человеком пота в электроэнергию. Теперь команда исследователей из Гарварда и Массачусетского технологического института разработала «умные» чернила, которые позволят создавать татуировки, контролирующие биометрические показатели, например уровень глюкозы.

В настоящее время биомаркеры можно отслеживать с помощью различных дополнительных приспособлений, например «умных» браслетов или специализированных устройств, однако они требуют много электроэнергии для питания и передачи данных. Используя биочувствительные чернила, исследователи разработали чернила, в основе которых лежат простые химические реакции.

Чернила взаимодействуют с интерстициальной жидкостью тела, которая переносит питательные вещества в клетки и выводит из них ненужные вещества. Жидкость работает в тесном контакте с плазмой крови, что позволяет ей действовать как показатель концентрации химических веществ в крови в настоящий момент времени.

Исследователи дали своему проекту название Dermal Abyss, и уже две различные формы чернил были протестированы на участках кожи свиньи. Первый вариант «умной» татуировки был предназначен для контроля глюкозы, а другой отслеживал концентрацию натрия для предотвращения обезвоживания.

Пока новые татуировки не обладают хорошей устойчивостью и быстро растворяются, однако ученые уже работают над решением этой проблемы.

Главная проблема «умных часов» и других устройств для отслеживания состояния здоровья заключается в том, что они не интегрированы в наш организм. Поэтому люди напрямую зависят от уровня заряда батареи и качества интернет-соединения. Даже неинвазивные крошечные глюкометры, которые крепятся на кожу при помощи пластыря, имеют свои ограничения.

Ученые из Гарварда и МТИ нашли способ, как исправить эту ситуацию. Они разработали «умные татуировки», позволяющие поместить биосенсоры, отслеживающие состояние здоровья, прямо под кожу. Им не нужна ни беспроводная связь, ни подзарядка. Компоненты чернил вступают в химическую реакцию с тканевыми жидкостями, которые отображают состав крови человека.

PH-сенсоры меняют цвет в диапазоне от фиолетового до розового. А сенсоры глюкозы – в диапазоне от голубого до коричневого. Спортсмены смогут узнать, что их организм обезвожен, если зеленые чернила станут ярче. А если голубой превратится в коричневый, диабетики сразу поймут, что в их крови повысился уровень глюкозы.

Кроме того, «умные татуировки» можно легко свести. Ученые собираются делать их временными – ровно на столько месяцев или лет, сколько они будут действительно вам нужны. Некоторые из них будут заметны только при определенном освещении, чтобы не пришлось бесконечно отвечать на вопрос: «А что означает твоя татуировка?».

Сейчас ученые разрабатывают приложение для смартфона, которое сможет считывать информацию с биосенсоров и предоставлять подробный отчет о состоянии здоровья на дисплее. Первые эксперименты проводились на свиной коже, чтобы понять, заметны ли изменения цвета биосенсоров невооруженным взглядом и насколько хорошо они реагируют на изменение состава крови.

Конечно, пройдет еще время, прежде чем технология станет общедоступной, и такие татуировки начнут делать лучшие тату-мастера. Кроме того, нужно подумать над этической стороной вопроса: так ли это хорошо, что все вокруг смогут увидеть уровень сахара у вас в крови? С другой стороны, если приходится носить глюкометр или «умные часы», гораздо удобнее, чтобы они были «встроенными».

Похожая разработка есть и в Техасском университете в Остине. Татуировки на основе графена, покрытого ультратонким слоем из прозрачного полимерного материала, функционируют как датчики жизненно важных процессов, происходящих в организме. В ходе испытаний они достаточно точно измеряли температуру и гидратацию кожи. Более того, они могут делать электрокардиограмму (ЭКГ), электромиографию (ЭМГ) и считывать электроэнцефалограммы (ЭЭГ) для измерения электрической активности сердца, мышц и мозга.

Похоже, умные татуировки в ближайшие годы станут если и не обыденной вещью вроде умных часов, то уж точно достаточно популярным трендом в сфере IT. Совсем недавно в Японии создали многослойные умные татуировки, и вот сейчас появилась информация о том, что компания Chaotic Moon разрабатывает проект умных татуировок с электродами под названием Tech Tats.

Татуировки Tech Tats наносятся на кожу следующим образом: сначала в месте будущей татуировки устанавливаются микроконтроллер и несколько светодиодов-индикаторов. Затем поверх всего этого наносится слой электропроводящей краски, а данные передаются на любое электронное устройство с помощью беспроводных технологий. При этом форма, размер и цвет рисунка могут быть самыми разнообразными.

Сейчас Tech Tats способны проводить измерение давления человека, а также температуру его тела, но представители фирмы Chaotic Moon планируют в будущем значительно расширить функциональность своего изобретения. Программисты компании планируют снабдить татуировки функциями распознавания разнообразных состояний организма: стресс, страх, частота сердцебиения и так далее.

Разработчики Tech Tats называют свое изобретение «модным и полезным аксессуаром» и надеются, что в будущем подобные татуировки смогут частично заменить смартфоны, помогая отслеживать местоположение потерявшихся маленьких детей, использоваться в качестве элементов управления различными девайсами и даже в качестве микрофона при нанесении на горло человека.

Разработчики из лаборатории Chaotic Moon решили совместить приятное с полезным, и создали высокотехнологичный биометрический трекер, который внешне выглядит как обычная татуировка. Данная технология предполагает наличие электрических и электронных компонентов, которые будут прятаться за деталями нанесенного рисунка. Предполагается, что такими возможностями заинтересуется военные, спортсмены, медики и т.п.

Суть технологии заключается в том, что на тело человека будет наклеиваться тату, состоящее из обычной краски и краски, проводящей электричество. Электропроводящая краска станет исполнять роль проводов и соединений микросхемы. Различные датчики и элементы питания в виде ультратонких микрочипов так же приклеиваются на кожу. Соответственно, многие детали рисунка будут нести не столько декоративный, сколько реальный функционал.

В результате на коже человека образуется «умная» татуировка, которая сможет иметь различную функциональность в зависимости от предназначения и потребностей пользователя. Это может быть диагностический сенсор, электронный кошелек (на базе чипа FRID), электронный паспорт или детектор состояния внешней среды и организма. Например, детектор химического, бактериологического или радиоактивного поражения, автоматически передающий данный на пульт командира, точно заинтересует армию.

Среди прочих возможностей технологии так же назвали контроль:
• Температуры тела.
• Частоты сердечных сокращений (пульс).
• Уровня гидратации организма.
• Химических реакций на основе потоотделения и т.п.

Предварительно технологию назвали Tech Tats. Как отмечают разработчики, изделие интересно еще и тем, что оно практически незаметно под одеждой, не стесняет движения пользователя и вообще может вести собственную «жизнь», не посвящая своего владельца во все возможности сенсора, который был внедрен ему на кожу. Передача на смартфон или иное «умное устройство» будет производиться по беспроводной технологии Bluetooth или аналогу.

Следует отметить, что данная технология не относится к имплантатам, так как микросхема не внедряется в тело, а наклеивается на кожу. Это уменьшает расходы, повышает простоту использования, но может относительно легко удаляться пользователем.

Ученые из Университетского колледжа Лондона (UCL) и Итальянского технологического института создали временную татуировку со светодиодами, которые используют в экранах телевизоров и смартфонов, открыв дорогу новому типу «умных татуировок», сообщает пресс-служба UCL. Подробно о разработке рассказано в журнале Advanced Electronic Materials.

Татуировки с органическими светодиодами (OLED) наносятся на кожу так же, как временные переводные татуировки. OLED-светодиоды изготавливаются на татуировочной бумаге, которую, намочив водой, приклеивают к коже или к какой-либо поверхности.

Новое устройство в общей сложности достигает в толщину всего 2,3 микрометра (менее одной 400-й миллиметра) – примерно треть длины одного эритроцита. Оно состоит из электролюминесцентного полимера (полимера, который излучает свет при воздействии электрического поля). Между электродами и бумагой для тату помещается изолирующий слой.

Толщина светоизлучающего полимера – 76 нанометров (нанометр составляет одну миллионную миллиметра). Он был создан с помощью метода, который называется центрифугированием: полимер наносится на подложку, которая вращается с высокой скоростью, – и в результате получается чрезвычайно тонкий и ровный слой.

Создав технологию, команда применила татуированные OLED, которые излучали зеленый свет, на оконное стекло, пластиковую бутылку, апельсин и бумажную упаковку.

Такие «умные татуировки» могут использовать, например, спортсмены: тату будет излучать свет, когда организму будет не хватать воды. Также она может сообщать, когда пора спрятаться в тени, чтобы не получить солнечных ожогов. OLED-светодиоды могут быть «вытатуированы» на упаковке или фруктах, чтобы сигнализировать о том, что срок годности продукта истек.

В современном обществе татуировка давно перестала восприниматься как что-то маргинальное или вызывающее. Люди украшают свои тела самыми неожиданными изображениями, и далеко не всегда за тату кроется какой-либо глубокий смысл. Тем не менее, многие предпочитают более сложные татуировки со значением.