به گزارش خبرنگار علم و فناوری ایسکانیوز؛ دانشمندان دانشگاه کمبریج روشی را برای ساخت حسگرهای سازگار با محیط زیست ابداع کرده‌اند که می‌تواند به طور مستقیم و نامحسوس روی طیف وسیعی از سطوح زیستی چاپ شوند؛ مثل انگشت یا گلبرگ گل.

از آنجا که محققان برای ساخت این حسگر از تار عنکبوت الهام گرفته‌اند، این ابزار به راحتی روی سطوح مختلف می‌چسبد و به دلیل اینکه بیوالکترونیک را در آن جا داده‌اند، قابلیت حسی مختلفی دارد.

فناوری حسگر پیشرفته

این حسگر از الیافی درست شده است که حداقل 50 برابر کوچک‌تر از یک موی انسان است و به قدری سبک است که محققان آن را مستقیماً روی یکی از پرهای قاصدک بدون فروریختن ساختار آن چاپ کردند.

هنگامی که این الیاف روی پوست انسان چاپ می‌شود، حسگرهای فیبر با پوست منطبق می‌شوند و منافذ عرق را در معرض دید قرار می‌دهند، بنابراین کاربر وجود آنها را تشخیص نمی‌دهد. آزمایش الیاف چاپ شده روی انگشت انسان نشان می‌دهد که می‌توان از آنها به عنوان نظارت بر سلامت مداوم استفاده کرد.

این حسگر می‌تواند برای تقویت ساختارهای زنده در طیف وسیعی از زمینه‌ها، از مراقبت‌های بهداشتی و واقعیت مجازی، تا منسوجات الکترونیکی و نظارت بر محیط زیست مورد استفاده قرار گیرد.

اگرچه پوست انسان به طور قابل توجهی حساس است، اما تقویت آن با حسگرهای الکترونیکی می‌تواند اساساً نحوه تعامل ما با دنیای اطراف را تغییر دهد. برای مثال، حسگرهایی که مستقیماً روی پوست چاپ می‌شوند، می‌توانند برای نظارت مداوم بر سلامت، برای درک احساسات پوست، یا می‌توانند حس «واقعیت» را در بازی‌ها یا برنامه‌های واقعیت مجازی بهبود بخشند.

چالش‌های فناوری پوشیدنی

در حالی که فناوری‌های پوشیدنی با حسگرهای تعبیه‌شده، مانند ساعت‌های هوشمند، به طور گسترده در دسترس هستند، این دستگاه‌ها می‌توانند ناراحت کننده و مزاحم باشند. آنها همچنین می‌توانند احساسات درونی پوست را مهار کنند.

روش‌های مختلفی برای ساخت سنسورهای پوشیدنی وجود دارد، اما همه اینها معایبی دارند. به عنوان مثال، لوازم الکترونیکی انعطاف‌پذیر معمولاً روی فیلم‌های پلاستیکی چاپ می‌شوند که اجازه عبور گاز یا رطوبت را نمی‌دهند، بنابراین مانند این است که پوست خود را در یک فیلم چسبناک بپیچید. محققان دیگر اخیراً وسایل الکترونیکی انعطاف‌پذیری را توسعه داده‌اند که مانند پوست‌های مصنوعی قابل نفوذ به گاز هستند، اما هنوز هم در حس عادی اختلال ایجاد می‌کنند و بر تکنیک‌های تولید انرژی‌زا و ضایعاتی متکی هستند.

بیشتر بخوانید:

ساخت یک حسگر برای نظارت بر بیماری‌های تنفسی

پرینت سه‌بعدی یکی دیگر از مسیرهای بالقوه برای بیوالکترونیک است، زیرا نسبت به سایر روش‌های تولید ضایعات کمتری دارد. اما منجر به تولید دستگاه‌های ضخیم‌تر می‌شود که حتی با حرکات عادی قابلیت و عملکرد خود را از دست می‌دهند.

اکنون، تیم تحت رهبری کمبریج روش جدیدی برای ساخت بیوالکترونیک با کارایی بالا ایجاد کرده است که می‌توان آنها را برای طیف گسترده‌ای از سطوح بیولوژیکی، از نوک انگشت گرفته تا یک پر قاصدک، با چاپ مستقیم روی آن سطح، سفارشی کرد. تکنیک آنها تا حدی از عنکبوت‌ها الهام می‌گیرد که با استفاده از حداقل مواد، ساختارهای پیچیده و قوی شبکه‌ای را با محیط خود ایجاد می‌کنند.

محققان برای ساخت این تار عنکبوت بیوالکترونیک از یک پلیمر رسانای زیست‌سازگار استفاده کردند که ترکیبی از هیالورونیک اسید و اکسید پلی‌اتیلن است. این الیاف از محلول مبتنی بر آب در دمای اتاق تولید شده‌ که محققان را قادر می‌سازد تا قابلیت انعطاف الیاف را کنترل کنند. محققان سپس یک رویکرد چرخشی مداری طراحی کردند تا به الیاف اجازه دهند به هر سطحی حتی ساختارهای ریز مانند سر انگشت بچسبد.

انتهای پیام/