ساخت پوست مصنوعی که با پوست واقعی تفاوتی ندارد!

محققان با الهام از عروس دریایی، نوع جدیدی از پوست الکترونیکی ساختند که حس بیشتری نسبت به دیگر پوست‌های مصنوعی دارد و هنگام احساس فشار که در انسان منجر به احساس درد می‌شود، می‌درخشد.

کد خبر: ۱۸۲۴۱۷

تاریخ: ۱۲ آبان ۱۳۹۶ - ۱۰:۰۳

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از انگجت، پوست مصنوعی کاربردهای متنوعی دارد؛ با برنامه‌های کاربردی بالقوه در همه چیز، از ربات‌ها گرفته تا پروتزها.

محققان در سال‌های اخیر توانستند ادراک حسی مانند لمس و فشار را به پوست مصنوعی اضافه کنند.

با این وجود، در حالی که این نوع حس‌ها در پوست‌های مهندسی شده فوق‌العاده مهم هستند، آنها تا کنون نسبتا محدود بوده‌اند. به عنوان مثال، در حالی که نسخه‌های فعلی کاملا به لمس نور حساس هستند، فشار زیاد که می‌تواند باعث آسیب شود را به خوبی تشخیص نمی‌دهند.

بنابراین محققان دانشگاه علم و فناوری "هواژونگ"(Huazhong) در چین تصمیم گرفتند تا این مشکل را برطرف کنند و برای این مهم، از عروس دریایی الهام گرفتند.

عروس دریایی آتولا یا ژله‌ماهی آتولا (Atolla) می‌تواند فشار محیط اطراف خود را احساس کند و هنگامی که مورد حمله قرار می‌گیرد، نور شفافی از خود ساطع می‌کند.

محققان برای شبیه‌سازی این شرایط، این سیگنال‌های بصری را با حس فشار ترکیب کرده و سیم‌های نقره‌ای کوچکی را در یک ماده‌ ارتجاعی قرار دادند که در هنگام وارد آمدن فشار نور به آن، قادر به تولید سیگنال‌های الکتریکی بود.

در میان دو لایه از این ماده، محققان یک لایه اضافه کرده‌اند که با فسفر (ذرات درخشان) پر شده است و زمانی که فشار قوی اعمال شود، می‌درخشد.

هر چه مقدار فشار بر روی پوست الکترونیکی لایه‌بندی شده افزایش می‌یافت، فسفرها بیشتر و بیشتر می‌درخشیدند و پوست می‌توانست طیف وسیعی از فشار را ثبت کند که سایر نسخه‌ها قادر به دستیابی به آن نبودند.

در تصویر زیر می‌توانید درخشش فسفر را هنگامی که یک قطعه W شکل شفاف به پوست الکترونیکی فعال، فشرده می‌شود، ببینید.

فشارهای بالای ثبت شده توسط فسفر در سطحی است که برای انسان دردناک به حساب می‌آید، به این معنی که ماده درخشان می‌تواند نقش حسگر درد را در پوست واقعی انسان بازی کند و نمایشی بصری از درد ایجاد کند.

علاوه بر این، طیف گسترده‌ای از فشار که این پوست می‌تواند حس کند، دقیقا همان چیزی است که پوست واقعی انسان می‌تواند احساس کند.

محققان خاطرنشان می‌کنند که این قابلیت باعث می‌شود این پوست الکترونیکی خاص یک مولفه بالقوه امیدوارکننده برای رابط‌های انسان و ربات‌های هوشمند باشد.

این پژوهش اخیرا در مجلات "ACS Applied Materials" و "Interfaces" منتشر شده است.