محققان موفق به ساخت پوست الکترونیکی با قابلیت احساس درد شدند

طرح مفهومی ساخت پوست مصنوعی موضوع جدیدی نیست. همچنین توانایی این پوست‌ها در درک و حس کردن اشیای لمس شده نیز قابلیت جدیدی محسوب نمی‌شود. اما محققان موسسه RMIT اکنون موفق به برداشتن یک گام روبه جلو در مسیر ساخت پوست مصنوعی الکترونیکی شده‌اند؛ پوستی که ظاهرا امکان درک احساس درد را فراهم می‌کند.

به گفته پروفسور Madhu Bhaskaran؛ محقق ارشد “تاکنون هیچ‌گونه فناوری الکترونیکی قادر به تقلید واقعی احساس درد در انسان نبوده است. پوست مصنوعی تولید شده توسط تیم تحقیقاتی ما با رسیدن میزان فشار، گرما یا سرما به یک آستانه دردناک سریعا واکنش نشان می‌دهد. این موضوع این گام حیاتی روبه جلو برای توسعه سیستم‌های بازخوردی پیچیده در آینده است؛ سامانه‌هایی که ما برای تولید پروتزهای کاملا هوشمند و ربات‌های هوشمند به آن‌ها نیاز داریم.”

این پوست مصنوعی با استفاده از یک لایه الکترونیکی نازک تولید شده است. این لایه مجهز به سنسورهای سنجش فشار، پوشش‌های واکنش‌دهنده به دما و یک سلول حافظه شبه مغز است. به‌نظر می‌رسد که پیشرفت‌های اولیه موجب تولید پوستی شده که میزان حساسیت آن برای تشخیص احساس درد ناشی از برخورد یک سنجاق با پوست و تمایز آن از یک ضربه دردناک کفایت می‌کند.

اما چرا احساس درد توسط پوست امری ضروری است؟ درد روشی معمول برای دور نگاه داشتن مردم از خطرات به‌شمار می‌رود. چنان‌چه شما پای خود را روی یک بوته خار قرار داده و احساس درد کنید؛ در این‌صورت متوجه خواهید شد که چنین کاری را مجددا انجام ندهید. پوست مصنوعی با قابلیت احساس درد احتمالا هنگامی مفید خواهد بود که یک فرد مبتلا به دیابت احساس درد در ناحیه پاهای خود را از دست بدهد. بنابراین استفاده از پوست مصنوعی با امکان احساس درد به این بیماران اجازه می‌دهد تا از وجود موانع یا اشیای خطرناک احتمالی در مسیر حرکت خود مطلع شده و از ورود آلودگی به زخم‌های باز و ایجاد عفونت‌هایی که نهایتا می‌توانند منجر به قطع عضو شوند؛ جلوگیری به عمل آید.

نوشته محققان موفق به ساخت پوست الکترونیکی با قابلیت احساس درد شدند اولین بار در اخبار فناوری و موبایل پدیدار شد.

ساخت نمایشگری الکترونیکی که ۱۰ برابر از پوست انسان نازک‌تر است!

 

electronic-skinمحققان ژاپنی توانستند نمایشگر الکترونیکی لایه نازکی را توسعه دهند که 10 برابر از پوست انسان ‌نازک‌تر است. این نمایشگر بقدری باریک است که هنگامی که روی پوست قرار دارد، شخص متوجه آن نخواهد شد. این محققان که از بخش مهندسی دانشگاه توکیو هستند توانستند با استفاده از OLED ارگانیک، نمایشگر پوست الکترونیکی (e-skin) با انعطاف‌پذیری و کشش‌پذیری بالا بسازند.

الکترونیک ارگانیک که با پلیمرهایی بر پایه کربن ساخته می‌شوند، به دلیل اینکه بسیار سبک‌تر و منعطف‌تر از الکترونیک سنتی بر پایه مواد غیرآلی مانند سیلیکون یا طلا هستند، نوید خوبی برای دستگاه‌های پوشیدنی می‌دهند. اما OLED و دیگر آشکارگرهای نوری ارگانیک هنگامی که در معرض هوا قرار می‌گیرند، تجزیه می‌شوند، بنابراین آنها نیاز به لایه حجیم محافظ دارند که انعطاف‌پذیری آنان را کاهش می‌دهد.

حال محققان ژاپنی، راهی منحصربفرد پیدا کرده‌اند تا قطعات الکترونیکی را از هوا مصون بدارند در حالیکه انعطاف‌پذیری آنان را حفظ کنند. تاکائو سومیا، پروفسور دانشکده برق دانشگاه توکیو، می‌گوید:

پوست الکترونیکی به ما اجازه می‌دهد که از پوست خود به عنوان وسیله الکترونیکی استفاده کنیم. ما فکر می‌کنیم که در آینده، پوست الکترونیکی جایگزین گوشی‌های هوشمند می‌شود. زمانی که آیفون خود را با خود جابجا می‌کنید، چون حجیم است، ممکن است مشکلاتی ایجاد کند. اما اگر بتوانیم از پوست به عنوان وسیله الکترونیکی استفاده کنیم، دستیابی به اطلاعات در هر جا و هر زمان بسیار آسان خواهد شد.

نمایشگرهای الکترونیکی ارگانیک پیشین با استفاده از پلاستیک یا شیشه ساخته می‌شده‌اند که انعطاف‌پذیری آنها تحت تاثیر ضخامتشان قرار می‌گرفته است. البته مواد نازک‌تری نیز ساخته شد، اما بیشتر از چند ساعت نمی‌توانستند در معرض هوا دوام بیاورند. گروه آقای سومیا با ساختن لایه نازک محافظ با استفاده از سیلیکون غیرآلی، توانستند بازه عمر این دستگاه‌ها را تا چند روز افزایش دهند. این لایه، دستگاه را از اکسیژن و بخار آب مصون می‌دارد و به اندازه‌ای نازک است که کل دستگاه فقط 3 میکرومتر ضخامت دارد! برای مقایسه، در نظر بگیرید که تار موی انسان، 40 میکرومتر ضخامت دارد.

پروفسور سومیا می‌گوید که در آینده نزدیک می‌توان از این دستگاه‌ها برای رصد سلامتی انسان‌ها استفاده کرد. برای اینکه پتانسیل این کار را ثابت کنند، تیم آقای سومیا دستگاهی متشکل از OLEDهای سبز و قرمز و آشکارگر نور ساختند، که زمانی که روی پوست انسان قرار می‌‌گیرد، میزان تجمع اکسیژن را نشان می‌دهد. جان راجرز از دانشگاه ایلینویز می‌گوید:

فرصت‌های آینده، برای این تکنولوژی شامل سیستم‌های تامین انرژی و تجهیزات انتقال داده وایرلس است.

سومیا معتقد است با استفاده از مواد و فرایندهایی که برای تولید صنعتی OLED استفاده می‌شود، می‌توان تولید انبوه این دستگاه‌ها را به آرامی انجام داد. هینهیوب کو از کره جنوبی نیز با این نظر موافق است و معتقد است که می‌توان از این مواد برای تولید محصولات تجاری استفاده کرد.

نوشته ساخت نمایشگری الکترونیکی که 10 برابر از پوست انسان نازک‌تر است! اولین بار در - آی‌تی‌رسان پدیدار شد.