ابداع پوست الکترونیکی کشسان و خودچسبنده 

به گزارش خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا، پوست بزرگ‌ترین اندام بدن انسان دارای عملکرد‌های بسیار زیادی است. پوست الکترونیکی (E-skins) قطعاتی الکترونیکی بر پایه پلیمر بسیار انعطاف‌پذیر و سازگار هستند که به‌منظور تقلید عملکرد پوست چندلایه انسان طراحی شده‌اند.

پوست‌های الکترونیکی، حس لامسه دارند و می‌توانند به بیماران پیوندی کمک کنند تا با پاسخ مناسب به محرک‌های تعریف‌شده، راحت‌تر سازگار شوند. نکته جالب آنکه می‌توان از پوست الکترونیکی (E-Skins) در رباتیک نیز استفاده کرد.

به‌عنوان نمونه برای گسترش هوش خودکار دستگاه‌ها. یک گروه پژوهشی مشترک از دانشگاه Donghua و مؤسسه آکادمی علوم سرامیک شانگ‌های (SICCAS) به رهبری پروفسور «لیمینگ وانگ» و «یم چنگ» تصمیم گرفتند معماری چند لایه و عملکرد پوست انسان را با طراحی این پوست که آن را SPRABE نامگذاری کرده‌اند، بازسازی کنند.

نوآوری این E-Skin از آن جهت است که از چندین لایه مجزا ساخته شده که به‌طور متوالی از طریق فرآیندی ساخته می‌شوند که مقیاس‌پذیری و تکرارپذیری را به‌منظور اطمینان از دوام و عملکرد مواد مورد استفاده، تضمین می‌کند.

پوست SPRABE خودچسبنده، تنفس پذیر و کشسان است و امکان دریافت سیگنال‌های زیستی مختلف مانند الکتروکاردیوگراف (ECG)، الکترومیوگراف (EMG)، الکتروانسفالوگرافی (EEG) را فراهم می‌کند. محققان ارائه یک سیستم مراقبت از سلامت انسان مبتنی بر SPRABE را برای نظارت طولانی مدت و پویا بر فرآیند‌های فیزیکی در طول تمرینات و سایر فعالیت‌ها پیش‌بینی کرده‌اند. 

پوست الکترونیکی (E-skin) نوعی پوست مصنوعی با انعطاف مکانیکی و درک محرک‌های خارجی است. ترکیبی از سازگاری بالا با سطوح بدون ساختار و توانایی دریافت چند سیگنال که آن را برای حوزه‌های پزشکی از راه دور و رباتیک هوشمند بسیار مناسب می‌کند.

به‌عنوان نمونه، هنگامی که پوست الکترونیکی روی رباتها نصب شود، حسگر مکانیکی آن می‌تواند هوش خودکار روبات را با بهبود میزان تغییر حساسیت و ایمنی در کار‌های بسیار تعاملی انسانی (مانند مراقبت از سالمندان)، گسترش دهد.

نمونه دیگر اینکه، می‌توان با اتصال این پوست الکترونیکی به بدن انسان، سیگنال‌های مختلف مرتبط با سلامتی را بدون تأثیر بر حرکات بدن جمع‌آوری کرد. به این ترتیب نظارت اختصاصی و شخصی بر سلامت فرد به‌منظور تشخیص فعال و زودهنگام بیماری‌ها صورت می‌گیرد.

کاربرد پوست‌های الکترونیکی در محیط بالینی یا خانگیاز آنجایی که SPRABE-skin قادر به تشخیص بی‌درنگ حرکت بدن و سیگنال‌های الکتروفیزیولوژیکی است، می‌توان آن را در یک سیستم نظارت بی‌سیم تمام روز پوشیدنی برای گروه‌های مسن و معلول ادغام کرد. چنین برنامه‌های مبتنی بر پوست SPRABE می‌توانند بازخورد ثابت مربوط به حرکت انسان و سیگنال‌های ECG را برای گزارش رویداد‌های تصادفی ارائه دهند.

سیستم‌های پوشیدنی مبتنی بر پوست SPRABE ما برای گرفتن سیگنال‌های بیومکانیکی و بیوالکتریکی طراحی شده‌اند که برای تجزیه‌وتحلیل بیشتر به تلفن‌های هوشمند منتقل می‌شوند تا در یک سیستم محرک ادغام شده سیگنال‌های لمسی روی پوست SPRABE را به لرزش یا تحریک الکتریکی روی بدن انسان تبدیل کند.

این چالش‌های جدید را در یکپارچه‌سازی و کوچک‌سازی سیستم و همچنین مدولاسیون سیگنال به همراه دارد. نتایج این پژوهش در جدیدترین شماره نشریه Advanced Functional Materials منتشر شده است.