Neuer Druckverband verrät Wirkung durch Farbe
Hilfe für Patienten, Pfleger und Ärzte - Faser reagiert auf Dehnungen
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Druckempfindliche Faser ändert ihre Farbe bei Dehnung (Foto: web.mit.edu) |
Cambridge (pte013/01.06.2018/11:30) Forscher am Massachusetts Institute of Technology http://web.mit.edu (MIT) haben einen Kompressionsverband entwickelt, der durch Leuchtsignale anzeigt, ob er zu fest oder zu locker sitzt. Die Drucktherapie gehört zum Standard bei der Behandlung von Venengeschwüren und anderen Venenerkrankungen, bei denen der Rückfluss des Blutes aus den unteren Extremitäten gestört ist. Kompressionsverbände helfen, den Blutkreislauf zu stabilisieren. Doch niemand weiß so genau, wie hoch der Druck nach dem Anlegen ist.
Immer den optimalen Druck
MIT-Ingenieure haben optische Fasern entwickelt, die den Druck messen. Wird das Material gedehnt, verändern die Fasern ihre Farbe. Bevor der Verband angelegt wird, zieht das Pflegepersonal das Material so lange auseinander, bis die Farbe zu sehen ist, die dem vom Arzt vorgegebenen Druck entspricht. Dabei hilft eine Farbentabelle. Dann legt das Personal den Verband genau so an, dass die zuvor festgelegte Farbe zu sehen ist.
Die druckempfindliche Faser wirkt sodann als dauerhaftes Überwachungsinstrument. Weicht die Farbe vom Soll ab, ist das ein Signal dafür, dass der Verband sich gelockert hat oder zu fest sitzt, weil das Bein angeschwollen ist. "Es ist extrem wichtig, bei Venenleiden den richtigen Druck zu erzeugen", sagt Mathias Kolle, Juniorprofessor für Mechanik am MIT. Allein in den USA könnten hunderttausende Patienten vom neuen intelligenten Druckverband profitieren.
Farbe von Struktur abhängig
Die Farbe der Faser ändert sich nicht aufgrund von Pigmenten im Inneren, sondern wegen ihrer sorgfältig designten Struktur, so Kolle. Die Faser besteht aus zahlreichen Schichten eines transparenten gummiartigen Materials. Jede ist nur ein paar Nanometer dick. Die Faser entsteht durch Verdrillen der Schichten. Sie reflektiert Licht, das von außen einfällt. Es bricht sich allerdings in den verschiedenen Schichten der Faser. Das nennt sich Interferenz. Das Phänomen lässt sich an Pfützen beobachten, auf denen ein dünner Ölfilm schwimmt. Sie schillern in allen Farben.
Die Interferenz und damit die Farbe, die der Beobachter sieht, verändert sich, wenn die Faser gedehnt wird. Vorbild war eine tropische Pflanze namens Margaritaria nobilis, die blau schimmernde Beeren produziert. Die Farbe ist nicht wirklich in der Hülle der Beeren. Sie entsteht vielmehr durch Interferenz, die durch feine Zellulose-Strukturen erzeugt wird. Diese reflektieren das Licht so, dass die Hülle blau erscheint.
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