Zorgtechnisch bedrijf Mentech en specialist in printed electronics Metafas hebben een sok geproduceerd die helpt bij vroegtijdige stressherkenning bij gehandicapten en ouderen. De SentiSock meet fysiologische parameters als huidgeleiding, hartslag en beweging.

"Bij de ontwikkeling en productie van de sokken was de keuze van het materiaal, een speciale thermoplastische polyurethaan (TPU), cruciaal," zegt Luc van Neer, directeur van Metafas. "Dit materiaal heeft een optimale rek en krimp, en heeft een goede hechting met onze inkten. Op de TPU-laag worden vervolgens de functionele lagen opgebouwd, door middel van zeefdruk met zilver-, koolstof- en diëlektrische inkten. Deze zijn speciaal ontwikkeld voor goede duurzaamheid en kreukbestendigheid, en een goede hechting op het TPU-substraat. Een slim meanderend ontwerp van de sensor en de opbouw van de bovengenoemde inkten in verschillende lagen, maken de sok robuust genoeg voor normaal gebruik. Zo wordt overstrekking van de inkt en daardoor mogelijk verminderde geleidbaarheid voorkomen, wat de levensduur van de sok ten goede komt."

Voor zover Van Neer weet, is het voor het eerst dat er elektronische circuits op  TPU zijn gezeefdrukt. De TPU is een doorontwikkeld materiaal van Dupont. "Heel belangrijk is natuurlijk de hechting en werking van de inkt op het materiaal. Dat hebben we onderzocht. Maar bij zeefdrukken op een rekbaar materiaal heb je ook een schutvel nodig dat de stof stabiel houdt tijdens het drukken. Dat moet dan ook weer goed loslaten, dus daar is naar gekeken. Verder is de inkt geoptimaliseerd. We hebben zelf een inkt samengesteld uit 3 soorten inkten van verschillende leveranciers om te zorgen voor een goede hechting, geleidbaarheid en elektrische weerstand en om te zorgen dat je het goed kan drogen en curen. Dat laatste is ook nog wel weer lastig in combinatie met TPU, want dat kan je niet op hoge temperaturen curen. Dus dan heb je weer inkten nodig die daarbij passen."

De SentiSock biedt tal van voordelen ten opzichte van traditionele meetmethoden, zoals plakelektroden of polsbanden. De sok kan eenvoudig worden aangebracht tijdens het aankleedproces en wordt goed geaccepteerd door deze kwetsbare groep. Bovendien is de sok wasbaar en herbruikbaar, wat het een milieuvriendelijk en kosteneffectief alternatief maakt voor wegwerpelektroden. De sokken worden momenteel al gebruikt in intramurale verzorgingshuizen in Nederland, België en verschillende andere Europese landen. Metafas werkt intussen aan een verdere optimalisatie van productieproces, om snel verder op te kunnen schalen.

Mentech betrok Metafas in een vroeg stadium bij het project, vanwege de expertise van het bedrijf in de ontwikkeling en productie van printed electronics. Zo ontstond een co-development project, wat leidde tot een korte doorlooptijd met een hoog innovatief karakter.

"De productie-expertise van Metafas was een belangrijke factor in onze beslissing om met hen samen te werken, maar ook de constructieve samenwerking was doorslaggevend, aldus Reon Smits, CTO van Mentech. "Vanaf het begin werd er proactief meegedacht over het ontwerp van de elektrode en technische oplossingen om de sok zo draagbaar mogelijk te maken, zelfs voordat er concrete afspraken waren gemaakt over productieaantallen en kosten. Dit stelde ons in staat om de SentiSock in een vroeg stadium en in een nauwe samenwerking te optimaliseren."

Hij gaat verder: "Oorspronkelijk hadden we een standaard geprinte medische elektrode-patch op de voet overwogen voor stressdetectie, maar dit bleek voor onze doelgroep te ingrijpend. Daarnaast zijn deze patches niet duurzaam, omdat ze na eenmalig gebruik worden weggegooid. Daarom hebben we gekozen voor een ‘wearable' oplossing, wat uiteindelijk heeft geleid tot de ontwikkeling van de SentiSock. Sokken bieden een directe en betrouwbare verbinding met de voetzool, zijn een vertrouwd kledingstuk voor iedereen en zijn natuurlijk ook nog eens wasbaar en herbruikbaar."