محققان مؤسسه سلطنتی فناوری ملبورن(RMIT) استرالیا در مطالعه اخیرشان پوست مصنوعی الکترونیکی ایجاد کرده‌اند که مانند پوست واقعی به درد واکنش نشان می‌دهد.
نمونه اولیه این پوست مصنوعی الکترونیکی می‌تواند پاسخ و واکنش فوری بدن را تقلید کند و با سرعت به احساسات دردناک واکنش نشان دهد.
همانطور که دانشمندان پیش بینی کرده‌اند، این دستگاه می‌تواند راه را برای توسعه پروتزهای بهتر، ربات‌های هوشمندتر و روش‌های غیرتهاجمی برای پیوند پوست هموار کند.
در کنار این نمونه اولیه پوست مصنوعی الکترونیکی، دانشمندان همچنین با استفاده از وسایل الکترونیکی قابل کشش سه دستگاه دیگر ایجاد کردند تا تغییرات دما و فشار را حس کنند و به آن واکنش نشان دهند. این سه نمونه اولیه برای ارائه ویژگی‌های مهم قابلیت سنجش پوست به شکل الکترونیکی طراحی شده‌اند
پروفسور “مدهو باسکاران”(Madhu Bhaskaran) محقق ارشد این مطالعه گفت: پوست بزرگترین اندام حسی بدن ما است و دارای ویژگی‌های پیچیده‌ای است که برای ارسال سیگنال‌های هشدار سریع در هنگام آسیب دیدن ایجاد شده است. ما همه چیز را از طریق پوست احساس می‌کنیم، اما پاسخ درد ما فقط در یک نقطه خاص مانند وقتی که ما چیزی خیلی گرم یا خیلی تیز را لمس می‌کنیم، شروع می‌شود. هیچ فناوری الکترونیکی تاکنون قادر به تقلید واقعی آن احساس انسانی نبوده است. این یک گام حیاتی رو به جلو برای توسعه پروتزها و ربات‌های هوشمند در آینده است.
دانشمندان طی این مطالعه از سه فناوری مختلف استفاده کردند که در زیر به آنها اشاره خواهیم کرد.
الکترونیک قابل کشش: ترکیب مواد اکسید با سیلیکون زیست سازگار برای ارائه قطعات الکترونیکی شفاف، نشکن و پوشیدنی که به نازکی یک برچسب هستند.
پوشش‌های واکنشی دما: پوشش‌های خودترمیم کننده ۱۰۰۰ برابر نازک‌تر از موی انسان که بر اساس ماده‌ای ساخته شده‌اند که در پاسخ به گرما تغییر شکل می‌دهد.
حافظه تقلید از مغز: سلول‌های حافظه الکترونیکی که از روش مغز برای یادآوری و حفظ اطلاعات قبلی استفاده می‌کنند.
” ام دی آتار رحمان”(Md Ataur Rahman) محقق این مطالعه گفت: سلول های حافظه در هر نمونه اولیه هنگامی که فشار، گرما یا درد به آستانه تعیین شده برسند، مسئول ایجاد پاسخ هستند. در حالی که برخی از فناوری‌های موجود از سیگنال‌های الکتریکی برای تقلید از سطوح مختلف درد استفاده کرده‌اند، این دستگاه‌های جدید می‌توانند در برابر فشار مکانیکی، دما و درد واقعی واکنش نشان دهند و پاسخ الکترونیکی مناسبی را ارائه دهند. این بدان معنی است که پوست مصنوعی ما تفاوت بین لمس آرام توسط یک انگشت یا به طور تصادفی چاقو خوردن را متوجه می‌شود و این چیزی است که قبلا رخ نداده و دیده نشده است.
پژوهشگران آمریکایی، لامپ‌های LED بسیار کوچکی ابداع کرده‌اند که انعطاف‌پذیر هستند و می‌توانند عناصر مناسبی برای ابزار پوشیدنی باشند.
پژوهشگران “دانشگاه تگزاس در دالاس” (UTD)، روشی برای ابداع میکرو لامپ‌های LED ارائه داده‌اند که امکان جمع شدن، پیچ خوردن، برش خوردن و چسبیدن به سطوح گوناگون را برای آنها فراهم می‌کند.
لامپ‌های LED، کاربردهای فراوانی دارند و در تجهیزات گوناگونی از جمله نمایشگرها، تجهیزات الکترونیکی و حتی بیلبوردهای تبلیغاتی به کار می‌روند. دلیل کاربردهای گوناگون لامپ‌های LED این است که سبک، باریک و کم مصرف هستند.
میکرولامپ جدیدی که پژوهشگران دانشگاه تگزاس ارائه داده‌اند، با هدف به کار رفتن در ابزار پوشیدنی قابل خم شدن ابداع شده است.
میکرولامپ‌های LED، بسیار کوچک هستند و وضوح آنها بیش از بقیه لامپ‌های LED است. کوچک بودن این لامپ‌ها موجب می‌شود که برای ابزار کوچک مانند ساعت‌های هوشمند، مناسب باشند؛ اما می‌توان مجموعه‌ای از آنها را نیز برای ابزار بزرگتر مانند نمایشگر تلویزیون به کار گرفت.
دکتر “مون کیم” (Moon Kim)، از پژوهشگران این پروژه گفت: بزرگترین مزیت پژوهش ما این است که یک لامپ LED انعطاف‌پذیر با قابلیت جدا شدن ابداع کرده‌ایم که تقریبا می‌تواند به هر ابزاری متصل شود. این لامپ را می‌توان به لباس نیز وصل کرد و حتی اگر لباس چروک شود، لامپ سالم باقی خواهد ماند. اگر نیمی از لباس نیز برش داده شود، نیم دیگر لامپ قابل استفاده خواهد بود.
پژوهشگران، این لامپ انعطاف‌پذیر را با روشی موسوم به “اپیتاکسی از راه دور” (remote epitaxy) انجام دادند که طی آن، لایه نازکی از کریستال‌های LED روی سطح ویفر کریستال یک یاقوت کبود قرار گرفت.
لامپ LED معمولا روی ویفر باقی می‌ماند، اما پژوهشگران یک لایه نچسب نیز اضافه کردند تا امکان جدا شدن آن را فراهم کند. آنها لایه‌ای متشکل از ورقه کربن به ضخامت یک اتم را به آن افزودند تا از چسبیدن لایه جدید کریستال‌های LED به ویفر پیشگیری کنند.
منبع: ایسنا