A technológia kínos lehet. Zsebeinket óriási okostelefonok súlyozzák, amelyeket nem lehet gyorsan kihúzni, ha valahol futsz. Eddig alig sikerültek arra irányuló kísérletek, hogy eszközöinket könnyebben elérhetővé tegyük az intelligens órák segítségével. De mi van, ha a testrésze egy számítógépé válik, képernyőjével a kezedben, és talán még közvetlen kapcsolattal az agyához?
A mesterséges elektronikus bőr (e-bőr) egy nap ezt valóra válthatja. A tudósok rugalmas, hajlítható és még nyújtható elektronikus áramkört fejlesztenek ki, amelyet közvetlenül a bőrre lehet felvinni. Amellett, hogy a bőrt érintőképernyővé alakítja, ez a megközelítés akkor is hasznos lehet, ha valaki égett, vagy problémái vannak az idegrendszerrel.
Ennek a technológiának a legegyszerűbb változata az elektronikus tetoválás. 2004-ben az Egyesült Államok és Japán tudósai nyomásérzékelő áramkört mutattak be előre feszített vékony szilikoncsíkokból, amelyeket közvetlenül az alkarra lehet felvinni. A szervetlen anyagok, például a szilícium azonban kemények, a bőr rugalmas és nyújtható. Ezért a kutatók olyan elektronikus mikroáramköreket keresnek, amelyek szerves anyagokból (általában speciális műanyagokból vagy szénformákból, például grafénből származnak, amelyek áramot vezetnek) készülhetnek az elektronikus bőr alapjául.
Egy tipikus elektronikus héj különféle elektronikus alkatrészek mátrixából áll - rugalmas tranzisztorok, OLED-k, érzékelők és organikus fotovoltaikus (napelemes) elemek -, amelyek egymással kifeszíthető vagy rugalmas vezetőképes vezetékekkel vannak összekötve. Ezeket az eszközöket nagyon vékony anyagrétegekből készítik, amelyeket rugalmasan permeteznek vagy párologtatnak, és így nagy (akár több tíz négyzetcentiméter) elektronikus áramköröket hoznak létre, bőr alakban.
Az elmúlt években a technológia kifejlesztésére tett erőfeszítések nagy részét a robotika és a vágy adta, hogy a gépek emberi tapintható minőséget nyújtsanak. Van olyan e-bőr eszközeink, amelyek érzékelik a tárgyak megközelítését, mérik a hőmérsékletet és nyomást gyakorolnak. Ez segít a robotoknak, hogy jobban tudatában legyenek környezetüknek (és az embereknek, akik útban lehetnek). A hordható technológiába integrálva az e-bőr ugyanazt teheti az emberek számára, például edzés közben káros vagy nem biztonságos mozgások észlelésével.
Ez a technológia rugalmas képernyőkhöz is vezet; legalább egy cég azt reméli, hogy a bőrt érintőképernyővé alakítja, érzékelők és pikovetítők használatával, a kijelző helyett.
De tudjuk-e egy nap beépíteni ezt a technológiát közvetlenül a testünkbe? Ez gyakori lesz? A bioelektronikai elektronika jelen pillanatában az a problémája, hogy nem túl ígéretes, és a legjobban nem teljesít. Végül is az e-bőr ráncok alakulnak ki. A rétegek szétesnek és a sémák megszakadnak. Ezenkívül a szerves anyagok atomjai kaotikusabban vannak elrendezve, mint a szervetlen anyagokban. Emiatt az elektronok ezerszer lassabban mozognak, az eszközök lassabban működnek, és problémák vannak a hőelvonással.
Promóciós videó:
biokompatibilitás
Egy másik nagy kihívás az e-bőrnek az emberi testbe történő integrálása, hogy ne okozzon kapcsolódó orvosi problémákat, és az idegrendszerhez ne kösse. A szerves anyagok szén-alapúak (csakúgy, mint a testünk), tehát bizonyos értelemben biokompatibilisek, és a test nem taszítják őket. A szén részecskék azonban jól átjutnak a testünket képező sejteken, ami azt jelenti, hogy gyulladásokhoz vezethetnek, immunválaszt válthatnak ki, és esetleg daganatok megjelenéséhez is vezethetnek.
A tudósok azonban sikerrel jártak, amikor megpróbálták az elektronikus eszközöket az idegrendszerhez kötni. Az Oszaka Egyetem tudósai agyimplantátumokat dolgoznak ki egy organikus vékonyréteg-tranzisztorok rugalmas mátrixából, amelyeket egyszerű gondolat révén aktiválni lehet. A kihívás az, hogy az invazív megközelítés problémákat okozhat, különösen akkor, ha elkezdjük a technológiát emberben tesztelni.
Az elkövetkező években biztosan látni fogjuk, hogy az e-bőr eszközök prototípusai vonzóvá válnak hordható testérzékelők és esetleg olyan eszközök formájában, amelyek energiát vonnak ki a testmozgásokból. Sokkal több időt fordítunk olyan összetett mikroáramkörök fejlesztésére, mint amilyenek vannak okostelefonjainkban. Hány ember megy érte? Készen állsz arra, hogy 99% -ot kiborgássá válj?
ILYA KHEL