ابداع نوعی پوست الكترونیكی كشش پذیر با قابلیت های پوست انسان
دیجیتالر: پوست های الكترونیكی كه قابلیت های پوست انسان را دارند، روزی می توانند كاربردهای بسیار گسترده ای در حوزه های پزشكی و فناوری داشته باشند.
به گزارش دیجیتالر به نقل از ایسنا و به نقل از لایف بوت، ماده ای که از نظر قدرت، کشش پذیری و حساسیت به پوست انسان شباهت دارد، می تواند به جمع آوری داده های بیولوژیکی در زمان واقعی کمک نماید. پوست الکترونیکی می تواند نقش مهمی را در عرضه نسل بعدی پروتزها، داروهای شخصی سازی شده، ربات های نرم و هوش مصنوعی بر عهده داشته باشد.
"ییچن کای"(Yichen Cai)، پژوهشگر "دانشگاه علم و فناوری ملک عبدالله"(KAUST) اظهار داشت: یک پوست الکترونیکی ایده آل می تواند خیلی از عملکردهای پوست انسان مانند حس کردن دما و لامسه را با دقت و در زمان واقعی تقلید کند. در هر حال، ساخت تجهیزات الکترونیکی مناسب و انعطاف پذیر که از عهده چنین وظایف پیچیده ای برآیند، چالش برانگیز است و و هر ماده ای که مورد استفاده قرار می گیرد، باید به دقت مهندسی شود.
بیشتر پوست های الکترونیکی، با گذاشتن لایه ای از نانومواد فعال روی یک سطح کشش پذیر ساخته می شوند که به پوست انسان می چسبد اما اتصال این لایه ها به یکدیگر اغلب بیش از اندازه ضعیف است و به کاهش دوام و حساسیت مواد منجر می شود. از طرفی، اگر این اتصال بیش از اندازه قوی باشد، انعطاف پذیری آن محدود می شود و به شکستگی آن می انجامد.
کای افزود: چشم انداز تجهیزات الکترونیکی پوست، با سرعت در حال تغییر است. ظهور سنسورهای دوبعدی، سرعت تلاش را برای تبدیل این مواد قوی و نازک به پوست های مصنوعی بادوام بالا می برد.
کای و گروهش، یک هیدروژل که با نانوذرات سیلیکا تقویت شده مورد استفاده قرار دادند و همینطور ترکیبات معروف به "MXenes" را بعنوان لایه حساس به کار گرفتند و آنها را با کمک نانوسیم های رسانا به هم متصل کردند.
"جی شن"(Jie Shen)، از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: ۷۰ درصد از هیدروژل ها را آب تشکیل می دهد و باعث می شود که با بافت های پوست انسان، سازگاری زیادی داشته باشند.
پژوهشگران با کشیدن هیدروژل در همه جهات، به کار گرفتن لایه ای از نانوسیم ها و سپس کنترل دقیق رهاسازی آن، مسیرهایی را برای لایه سنسور ایجاد کردند تا حتی هنگامی که مواد تا ۲۸ برابر اندازه اصلی خود کشیده می شوند، سالم باقی بماند.
اولین نمونه پوست الکترونیکی توانست اجسام را از فاصله ۲۰ سانتی متری احساس کند و به محرک ها در کمتر از یک دهم ثانیه پاسخ دهد. هنگامی که این پوست الکترونیکی بعنوان یک سنسور فشار مورد استفاده قرار گرفت، توانست دستخط نوشته شده روی آنرا هم تشخیص دهد. این پوست الکترونیکی بعد از پنج هزار بار تغییر شکل توانست به خوبی کار کند و هر بار بعد از ربع ثانیه بهبود یابد. شن اضافه کرد: این یک موفقیت چشم گیر برای پوست الکترونیکی به حساب می آید تا بتواند از کشش و بهبود سریع پوست انسان تقلید کند.
پوست الکترونیکی می تواند طیف وسیعی از اطلاعات بیولوژیکی مانند تغییرات فشار خون را که از ارتعاشات رگ ها، حرکات اندام و مفاصل بزرگ قابل تشخیص می باشد، مورد بررسی قراردهد. این داده ها را می توان از راه Wi-Fi در فضای ابری به اشتراک گذاشت و ذخیره کرد.
"وینسنت تونگ"(Vincent Tung)، از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: یکی از موانعی که بر سر راه استفاده گسترده از پوست های الکترونیکی قرار دارد، افزایش مقیاس حسگرهایی است که وضوح بالایی دارند اما ساخت مواد افزودنی با کمک لیزر، امید جدیدی در این حوزه به حساب می آید.
وی ادامه داد: ما آینده ای فراتر از زیست شناسی را برای این فناوری در نظر داریم.
این پژوهش، در مجله "Science Advances" به چاپ رسید.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب