نیوزتل: پوست های الکترونیکی که قابلیت های پوست انسان را دارند، روزی می توانند کاربردهای بسیار گسترده ای در حوزه های پزشکی و فناوری داشته باشند.
به گزارش نیوزتل 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 ارائه 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 طرف دیگر، 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 می افزاید.
کای و گروهش، یک هیدروژل که با نانوذرات سیلیکا تقویت شده مورد استفاده قرار دادند و همین طور ترکیبات موسوم 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 سبب 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 نیز 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 بشمار می رود 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 بوسیله 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 دراین زمینه بشمار می رود.
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.

منبع: newstel.ir