Az ‘elektronikus bőr’ a viselhető eszközök alternatívája
Nemrég számoltunk be arról, hogy a kiborgok korszaka közelebb van mint, gondolnánk. A kínai Penn egyetemen kutatók kifejlesztettek egy eljárást, amellyel hő nélkül képesek elektronikai eszközöket nyomtatni egyenesen a bőr felületére.
A Colorado Boulder Egyetem kutatói egy valóban viselhető, hordozható elektronikus eszközt fejlesztenek, amely egy rugalmas és teljesen újrahasznosítható áramköri lap. Az eszközt az emberi bőr ihlette, amelyre kiválóan rátapad és hasonló a rugalmassága is.
A Jianliang Xiao és Wei Zhang által vezetett tudóscsapat, a Science Advances folyóiratban publikálta cikkét.
A készülék képes regenerálni önmagát, hasonlóan a valódi bőrhöz. Számos érzékszervi feladatot is ellát, mint például a testhőmérséklet mérés és a napi lépésszám követése. Az eszköz úgy konfigurálható, hogy bárhol elférjen a testen.
Ha úgy szeretné viselni, mint egy órát, akkor a csuklójára teheti, ha nyakláncként, akkor pedig a nyakán hordja.
Mondta Xiao, a CU Boulder Egyetem gépészmérnöki tanszékének docense.
Kollégáival abban reménykednek, hogy létrehozásukkal újragondolják a hordozható eszközök felhasználhatóságát. Víziójuk szerint, az ilyen csúcstechnológiájú eszközök egy napon lehetővé tehetik az emberek számára, hogy pontos adatokat gyűjtsenek a testükről - mindezt úgy, hogy csökkentsék a világ elektronikai hulladékkibocsátását.
Az intelligens órák funkcionálisan rendben vannak, de fizikailag nagyok és kényelmetlenek tudnak lenni.
Mondta Zhang, a Kémiai Tanszék professzora, majd hozzátette:
Ha valóban hordható, kényelmes eszközre vágyunk, akkor egy filmszerű, vékony anyag lesz az ideális választás.
Rugalmasság
Ezek a vékony, kényelmes filmek már régóta léteznek a tudományos-fantasztikus filmek világában. Például a Terminátor című filmben a leváló arcbőr is ilyen.
Kutatások ebbe az irányba haladnak.
Említette Zhang.
Csapatának céljai, mind humán, mind robotika célú. A kutatók korábban, 2018-ban ismertették az elektronikus bőr kialakítását. A technológia legújabb verziója azonban sok fejlesztésen átesett azóta. Sokkal rugalmasabb és funkcionálisabb lett.
Xiao és munkatársai szitanyomással létrehozták a folyékony fémhuzalok hálózatát. Ezután két vékony film közé helyezték az áramköröket amelyek nagyon rugalmas és regenerálódásra képes anyagokból készülnek, úgynevezett poliiminnek.
Az így készült termék éppen, hogy vastagabb egy sebtapasznál és minimális hővel felvihető a bőrre. Bármelyik irányban nyúlhat akár 60%-ot is, anélkül, hogy megzavarná, károsítaná a benne levő elektronikát. Nagy rugalmassága miatt, olyan lehetőségeket kínál, melyekre korábban nem volt példa.
A csapat által kifejlesztett ‘elektronikus bőr’ sokmindent megtehet, mint az olyan népszerű fitnesz eszközök, mint a Fitbits: megbízhatóan mérheti a test állapotát, pulzusszámot, a mozgásmintákat, és még sok mást.
Fenntarthatóság
Az eszköz rendkívül ellenálló. Ha megszakad vagy megvágják, akkor csak össze kell szorítani a szétvált felületeket és néhány percen belül megkezdődnek a poliimin anyagot összetartó kötések reformjai. 13 percen belül a kár szinte felismerhetetlen.
A kötések elősegítik a hálózat kialakítását az egész szakaszon. Ezután együtt kezdenek növekedni. Hasonló a bőr gyógyulásához, de itt kovalens kémiai kötésekről beszélünk.
Árulta el Zhang. Xiao még hozzátette:
A projekt az elektronika gyártást is forradalmasíthatja, amely sokkal jobb lehet a bolygónk számára.
2021-ben a becslések szerint évente, az emberiség 55 millió tonna elektronikai hulladékot termelnek.
Ez az eszköz oly módon újrahasznosítható, hogy ha egy újrahasznosító oldatba teszik, akkor a poliimin depolimerizálódik, a molekulák szétválnak, és az elektronikai alkatrészek lesüllyednek. Ezáltal a rugalmas anyag is és az elektronika is újra felhasználható lesz.
A tudósok úgy álltak neki az elektronikus hulladék problémának, hogy az újrahasznosítás megoldása a gyártásban, előállításban rejlik nem pedig az elhasznált termékben.
Mondta Xiao.
A csapat ‘elektronikus bőre’ persze még messze van, hogy versenyezni tudjon az igazival. Egyelőre ezeket a kezdeti stádiumban levő eszközöket még külső áramforráshoz kell csatlakoztatni. De a csoportjának kutatása arra utal, hogy a kibirgbőr hamarosan a jövő divatja lehet.
Végül a tudós hozzátette, hogy:
Még nem fedezték fel az összes komplex megoldást amire az eszköz használható lenne, jelenleg a kutatások ilyen területen is folynak.
forrás: spacedaily.com
