یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه کلرادو بولدر در ایالات متحده آمریکا موفق به ساخت "پوست الکترونیک" شده است که می تواند جایگزین اقتصادی و قابل بازیافتی برای ابزار الکترونیک پوشیدنی باشد.
به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز، محققان این دانشگاه در حال ساخت یک تخته مدار پوشیدنی، کشسان و کاملا قابل بازیافت هستند که از پوست بدن انسان الهام گرفته شده و قابل چسبیدن به پوست نیز هست.
این پوست الکترونیک درست مانند پوست واقعی می تواند خود را درمان کند. علاوه بر آن قادر به انجام یک سری امور حس کردنی مانند اندازه گیری دمای بدن شخص و شمارش تعداد قدم های او در طول شبانه روز است. همچنین می توان آن را به شکل هر قسمتی از بدن درآورد.
جیانلانگ ژائو و وی ژانگ سرپرست تیم تحقیقاتی این پروژه هستند. ژائو می گوید: "اگر بخواهید ابزار جدید را مانند یک ساعت مچی بپوشید می توانید آن را به دور مچ دست خود قرار دهید. اگر بخواهید مانند یک گردن بند از آن استفاده کنید، می توانید آن را دور گردن خود قرار دهید."
او و همکارانش امیدوارند که کشف جدید آن ها به تجسمی دوباره از قابلیت های اجسام پوشیدنی کمک کند. روزی فرا می رسد که پوست های مجهز به فناوری پیشرفته، اطلاعات بسیار دقیقی در مورد بدن افراد جمع آوری خواهند کرد ضمن این که میزان ضایعات الکترونیکی در جهان که مقدار آن ها در حال افزایش است نیز کم خواهد شد.
ژانگ می گوید: "ساعت های هوشمند از لحاظ عملکردی بسیار خوب و مفید هستند اما مانند این است که یک تکه بزرگ فلزی روی مچ دست شما قرار گرفته باشد. یک ابزار الکترونیک پوشیدنی واقعی باید به صورت یک فیلم نازک باشد و به راحتی بر روی بدن شما قرار بگیرد."
محققان در سال 2018 در مورد طراحی خود از پوست الکترونیک توضیحاتی ارایه داده بودند اما نسخه جدید فناوری آن ها از لحاظ مفهوم پیشرفت زیادی کرده است. برای مثال علاوه بر آن که از نظر عملکرد بهتر شده بلکه کشسانی آن نیز افزایش یافته است.
آن ها برای تولید محصول فنر مانند خود از روش چاپ اسکرین استفاده کردند. ژائو و همکارانش با استفاده از این روش شبکه ای از سیم های فلزی مایع خلق کردند. آن ها سپس مدارها را بین دو فیلم نازک تهیه شده از ماده اولیه ای بسیار انعطاف پذیر و دارای خاصیت خوددرمانی به نام پلی مین به صورت ساندویچ قرار دادند.
آن چه به دست آمد کمی ضخیم تر از پلاستر بود و می شد آن را با حرارت دهی بر روی پوست قرار داد. علاوه بر آن پوست الکترونیک تا 60 درصد در جهات مختلف قابل کش آمدن است بدون آن که به اجزای الکترونیکی داخل خود آسیبی وارد کند. ژائو می گوید: "محصول جدید واقع کشسان است که باعث می شود در مقایسه با گزینه های قبلی امکانات بیشتری داشته باشد."
این پوست الکترونیک بسیاری از قابلیت هایی را که فناوری های پوشیدنی مربوط به فعالیت های فیزیکی نظیر فیت بیت دارند، در خود دارد برای مثال قادر است ضربان قلب، الگوهای حرکتی و غیره را اندازه گیری کند.
پوست مصنوعی جدید همچنین تا حد قابل توجهی دارای خاصیت ارتجاعی است، اگر پاره شود تنها کاری که باید انجام دهید این است که تکه های از هم جدا شده را به یکدیگر فشار دهید. به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز،در عرض چند دقیقه اتصالات موجود در پلی مین شروع به اصلاح خواهند کرد. پس از 13 دقیقه قسمت آسیب دیده تقریبا غیرقابل تشخیص خواهد بود. اتصالات موجود در پلی مین به ایجاد یک شبکه در قسمت پارگی کمک می کند. آن ها سپس با هم شروع به رشد می کنند. این فرایند مشابه فرایند خوددرمانی پوست بدن است که البته در اینجا اتصالات کووالانسی را داریم.
در این پروژه همچنین از یک زاویه جدید به تولید اجزای الکترونیکی نگاه شده که در آن محافظت از سیاره زمین از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بر اساس برآوردهای انجام شده، تا سال 2021 ضایعات الکترونیکی حاصل از دور ریختن گوشی های هوشمند، لپ تاپ و سایر تجهیزات الکترونیکی بیش از 55 میلیون تن خواهد بود.
طراحی ابزار الکترونیکی جدید به گونه ای است که وارد زمین های دفن زباله نخواهد شد. پلی مین موجود در این پوست مصنوعی در اثر بازیافت دی پلیمریزه خواهد شد و یا به ملکول های تشکیل دهنده خود تبدیل می شود، اجزای الکترونیکی نیز از آن جدا خواهد شد. هم ماده اولیه کشسان و هم اجزای الکترونیکی را می توان مجددا مورد استفاده قرار داد.
پوست الکترونیکی جدید هنوز راه زیادی تا تبدیل شدن به یک پوست واقعی در پیش دارد. ابزار الکترونیکی این چنینی هنوز برای کار کردن نیازمند اتصال به یک منبع خارجی نیرو هستند.