به گزارش گروه علم و فناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز)؛ دانشمندان سال‌هاست که به دنبال ساخت پوست الکترونیکی هستند که با حواس چندگانه در زمینه‌های مختلفی مثل توانبخشی، مراقبت‌های پزشکی، اندام‌های مصنوعی و روباتیک کاربرد دارند. یکی از اجزای کلیدی این فناوری، حسگرهای فشار قابل کششی است که می‌تواند انواع لمس و فشار را تشخیص دهد. حال تیم مشترکی از محققان دانشگاه علم و فناوری پوهانگ و دانشگاه اولسان در کره جنوبی با ابداع حسگرهای فشار قابل کشش توانسته‌اند پوست الکترونیکی بسازند که بسیار شبیه به پوست کروکودیل است.

کروکودیل‌ها شکارچیان قهاری هستند که بیشتر وقت خود را در زیر آب می‌گذرانند و به همین دلیل توانایی قابل توجهی در تشخیص امواج کوچک و در واقع تشخیص جهت طعمه خود دارند. این توانایی توسط یک اندام حسی فوق‌العاده پیچیده و حساس که روی پوست آنها قرار دارد ممکن می‌شود. این اندام از برجستگی‌های حسی نیمکره‌ای تشکیل شده است که در یک الگوی مکرر با مفصل‌های چروک بین آنها مرتب شده‌اند. هنگامی که کروکودیل بدن خود را حرکت می‌دهد، مفصل‌های شبیه لولا تغییر شکل می‌دهند؛ در حالی که قسمت حسی تحت تأثیر تغییر شکل‌های مکانیکی قرار نمی‌گیرد و تمساح را قادر می‌سازد در هنگام شنا یا شکار در زیر آب، حساسیت فوق‌العاده‌ای به محرک‌های خارجی داشته باشد.

حسگری که با جمع‌آوری عرق میزان استرس را می‌سنجد

این تیم تحقیقاتی با موفقیت از ساختار و عملکرد اندام حسی تمساح تقلید کرده و یک حسگر فشار با قابلیت کشش بالا را توسعه داده است. آنها با اختراع یک پلیمر الاستومری نیمکره‌ای با چین و چروک‌های ظریف حاوی نانوسیم‌های بلند و کوتاه، دستگاهی ساخته‌اند که عملکرد بهتری از سنسورهای فشار موجود دارد. در حالی که سایر حسگرها هنگام قرار گرفتن در تغییر شکل‌های مکانیکی حساسیت خود را از دست می‌دهند، این سنسور جدید حساسیت خود را حتی زمانی که در یک یا دو جهت مختلف کشیده می‌شود حفظ می‌کند.

سطح این حسگر به لطف ساختار چروکیده‌اش، می‌تواند حساسیت بالایی نسبت به فشار را حتی در صورت تغییر شکل قابل توجه حفظ کند. زمانی که یک نیروی مکانیکی خارجی روی سطح این حسگر اعمال می‌شود، ساختار چروکیده‌اش باز می‌شود و استرس روی ناحیه حسگر نیمکره که مسئول تشخیص فشار اعمال شده است، کاهش می‌یابد. حسگر با این کاهش تنش، می‌تواند حساسیت فشار خود را حتی در صورت تغییر شکل حفظ کند. در نتیجه، حسگر جدید حساسیت فوق‌العاده‌ای به فشار نشان می‌دهد، حتی زمانی که تا 100 درصد در یک جهت و 50 درصد در دو جهت مختلف کشیده شود.

این حسگر برای طیف وسیعی از دستگاه‌های پوشیدنی با کاربردهای متنوع توسعه یافته است و محققان برای ارزیابی عملکرد این حسگر، آن را روی یک تمساح پلاستیکی نصب و در آب غوطه‌ور کردند. این حسگر توانست در آب امواج کوچک را به راحتی تشخیص دهد و با موفقیت توانایی‌های حسی تمساح را تکرار کند.

محققان می‌گویند که این حسگر فشار پوشیدنی می‌تواند کاربردهای متنوعی مانند سنسورهای فشار پروتز، پوست الکترونیکی روباتیک نرم، واقعیت مجازی، واقعیت افزوده و رابط‌های انسان و ماشین داشته باشد.