یکشنبه ۰۲ مهر ۱۴۰۲
۰۹:۱۰ - ۳۰ آذر ۱۴۰۱ کد خبر: ۱۴۰۱۰۹۲۸۹۵
تحقیقات و پژوهش های پزشکی

پوشیدنی‌های جذاب که جایگزین پوشاک خواهند شد/ پوست‌های الکترونیکی چه ویژگی‌هایی دارند؟

پوست‌های الکترونیکی,ویژگی های پوست‌های الکترونیکی
پوست های الکترونیکی انعطاف پذیر را میتوان برای اندازه گیری فشار خون، درجه حرارت و سطح اکسیژن کاربران در زمان واقعی استفاده کرد.

پوست بزرگترین عضو بدن و همچنین پیچیده ترین عضو بدن است. اگر زیر میکروسکوپ به پوست نگاه کنید، هزاران پایانه عصبی را می بینید که مغز را با جهان بیرون متصل نگه می دارند و به ما اجازه می دهند تا لمس، فشار و درد را احساس کنیم. اما ژنان بائو با نگاه کردن به پوست چیز دیگری می بیند. برای بائو، مهندس شیمی که روی ساخت پلیمرها کار می کند، پوست نه تنها یک اندام حسی است، بلکه همچنین یک ماده است. چیزی که به گفته ی او انعطاف پذیر ، کشسان، خودترمیم شونده و زیست تخریب پذیر است.

بائو در زمینه ی پوست الکترونیکی کار می کند و در تلاش است تا عملکردهای پوست انسان را برای استفاده در اندام های مصنوعی و رباتیک بازآفرینی کند. داشتن حس لامسه کیفیت زندگی افرادی را که از اندام مصنوعی استفاده می کنند، بهبود خواهد بخشید و آن ها را قادر خواهد ساخت تا قبل از اینکه آسیب ببینند، متوجه تیز بودن یا داغ بودن اجسام شوند.

زمانی که بائو در سال ۲۰۰۴ به دانشگاه استنفورد پیوست، پژوهشگران معدودی روی حسگرهای انعطاف پذیری کار می کردند که می توان آن را دور دست مصنوعی پیچید تا حس لامسه را تقلید کنند. تجربه ی قبلی بائو درزمینه ی نمایشگرهای انعطاف پذیر دراین زمینه برای او مفید بود. پس از چند سال تلاش، بائو و همکارانش در سال ۲۰۱۰، حسگر انعطاف پذیری را ساختند که به قدری حساس بود که می توانست لمس حاصل از پروانه ای را که روی آن می نشست، احساس کند. بائو می گوید: «ابزارهای الکترونیکی ما بسیار سخت، انعطاف ناپذیر و حجیم هستند. ولی اگر بتوانیم کاری کنیم که مانند پوست باشند، احتمالا نحوه تعامل و ارتباط انسان با وسایل الکترونیکی تغییر پیدا خواهد کرد.»

پوست که سد محافظ طبیعی را دربرابر محیط تشکیل می دهد، همچنین میتواند بعنوان رابط بین انسان و دستگاه ها عمل کند. بائو علاوه بر رباتیک و ساخت اندام مصنوعی، کاربردهای بالقوه ی دیگری برای پوست الکترونیکی در زمینه ی پوشیدنی ها می بیند. دستگاهی را تصور کنید که مانند پوست دومی روی بدن پوشیده می شود و از حسگرها برای اندازه گیری فشار خون (Blood pressure)، درجه حرارت یا سطح گلوکز و اکسیژن خون در لحظه استفاده می کند. بائو می گوید: «علاقه زيادي به پوشیدنی هایی وجود دارد که کاری بیشتر از اندازه گیری تعداد قدم ها یا شمارش ضربان قلب انجام دهند.»

اختراعی که در آزمایشگاه تحقیقاتی بائو در استنفورد حاصل شده است، میتواند در سال های آینده ساخته و در کارآزمایی های بالینی آزمایش شود.

استارتاپ PyrAmes در سیلیکون ولی که بائو یکی از بنیان گذاران آن است، درحال توسعه نوار نرمی است که دور مچ دست یا پا پیچانده می شود و می تواند برای پایش فشار خون نوزادان نارس در بخش مراقبت های ویژه مورد استفاده قرار گیرد. هدف از طراحی این نوار آن است که مانند کاتتر شریانی، جریان خون را بطور مداوم ثبت کند و نیاز به سوزن هایی را که با خطر عفونت و آسیب بافتی و عصبی همراه هستند، رفع کند. نوار به شکل بی سیم به تبلت وصل می شود تا در زمان واقعی بر تغییرات فشار خون نظارت کند.

برای چنین کاربردهایی، ابزارهای الکترونیکی باید از همان ابتدا انعطاف پذیر و کشسان باشند. در این راستا، تیم بائو رویکردی مولکولی برای طراحی پلیمرهای ارگانیک در پیش گرفته است.

پلمیر مولکول بزرگی است که از تعداد زیادی مونومر تکراری تشکیل شده است که مانند زنجیره طولانی از گیره های کاغذ به هم متصل شده اند. پژوهشگران با تغییر ساختار مونومرها میتوانند ماده را کشسان کنند و به گونه ای به آن شکل دهند که روی بدن و حتی درون بدن قرار گیرد.

بائو چندین سال است که روی ابزارهای الکترونیکی الهام گرفته از پوست کار می کند. از سال ۲۰۱۸، او به عنوان رئیس گروه مهندسی شیمی دانشگاه استنفورد کار می کند و ابتکار eWEAR را تأسیس و مدیریت می کند. ابتکار مذکور برنامه ای است که دانشمندانی را که روی علوم مواد، الکترونیک، سیستم ها، داده ها و پزشکی کار می کنند، گرد هم می آورد و آنها را با صنعت ارتباط می دهد. بائو درحال حاضر بیش از ۱۰۰ حق ثبت اختراع در آمريکا دارد که حسگری که پروانه را تشخیص می دهد، یکی از آن ها است.

بائو و همکارانش همچنین درحال کار روی مواد پلیمری برای نمایشگرهایی هستند که میتوانند کشیده شوند، تا بخورند و حتی تکه تکه شوند. در مارس ۲۰۲۲ پس از بیش از سه سال کار، آنها اثبات مفهومی را برای پلمیر ساطع کننده نور در مجله نیچر منتشر کردند که مانند رشته درون لامپ می درخشید. پژوهشگران نشان دادند که دستگاه آن ها را میتوان روی بند انگشت دست قرار داد و بدون پاره شدن، آن را تا دو برابر طولش کشید. بائو می گوید:« این نسخه کشسانی است که می تواند تغییرشکل پیدا کند.»

نمونه اولیه فقط میتواند تصویر ساکن و با وضوح پایینی را نشان دهد، اما این اختراع می تواند شالوده ای برای ساخت ابزارهای الکترونیکی پوشیدنی آینده باشد که علایم حیاتی را اندازه‌گیری کرده و نشان می دهند.

بائو می گوید کاربردهای بالقوه زيادي برای پوست الکترونیکی وجود دارد، ولی راه تجاری سازی طولانی است. با این حال، او روی ایده ساخت وسایل الکترونیکی تمرکز دارد که به شکل پروتز، پوشیدنی یا حتی دستگاه های کاشتنی به تشخیص بیماریها و مراقبت های بهداشتی کمک کنند.

او همچنین بر قدم ها و موفقیت های کوچک گروه پژوهشی اش در ساخت اجزای سازنده این دستگاه ها یعنی حسگرها، مدارها و مواد انعطاف پذیر، کشسان و زیست تجزیه پذیری که آنها را تشکیل می‌دهند، تمرکز دارد. بائو می گوید: «برای این که این حوزه بتواند پیشرفت کند و مسیر پایداری در پیش رو داشته باشد، باید بتوانیم کاربردهایی از آنرا در آینده نزدیک هم نشان دهیم.»

  • 17
  • 6
۵۰%
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
مشاهده کامنت های بیشتر
امیرحسین صدیق امیرحسین صدیق بازیگر سینما، تلویزیون و تئاتر

تاریخ تولد: ۸ آبان ۱۳۵۱

محل تولد: نیشابور

حرفه: بازیگر سینما، تلویزیون و تئاتر

شروع فعالیت: ۱۳۷۰ تاکنون

تحصیلات: دیپلم بازیگری از مدرسه هنر و ادبیات صدا و سیما

ادامه
باران خوش اندام باران خوش اندام و ماجرای جدایی تا ازدواج مجدد

نام کنونی: نها خوش اندام

تاریخ تولد: ۳۰ شهریور ۱۳۵۲

محل تولد: تهران

اصالت: کورد کورمانج خراسان

حرفه: شاعر، نویسنده، تصنیف سرا

آغاز فعالیت: ۱۳۹۲ تا کنون

ادامه
ساناز سعیدی بیوگرافی ساناز سعیدی بازیگر سینما و تلویزیون و تئاتر

تاریخ تولد: ۲۴ فروردین ۱۳۶۸

محل تولد: تهران

حرفه: بازیگر سینما تلویزیون و تئاتر

آغاز فعالیت: ۱۳۹۵ تاکنون

تحصیلات: لیسانس معماری 

ادامه
جی پی مورگان بیوگرافی جی پی مورگان: مردی که بانکداری را متحول کرد

تاریخ تولد: ۱۷ آوریل ۱۸۳۷

محل تولد: هارتفورد، کنتیکت

ملیت: آمریکایی

حرفه: بانکدار و سرمایه گذار

محل تحصیل: دانشگاه گوتینگن

درگذشت: ۳۱ مارس ۱۹۱۳

ادامه
علی شریفی زارچی بیوگرافی علی شریفی زارچی استادیار اخراج شده شریف

تاریخ تولد: دهه ۶۰ شمسی

محل تولد: تهران

حرفه: استادیار اخراج شده از دانشگاه صنعتی شریف، رئیس کمیته علمی المپیاد جهانی کامپیوتر

تحصیلات: دانش‌آموخته کارشناسی و کارشناسی ارشد مهندسی کامپیوتر از دانشگاه صنعتی شریف و دکتری بیوانفورماتیک از دانشگاه تهران، دانش آموخته دوره‌های پژوهشی و پسادکتری در ماکس پلانک آلمان و دانشگاه دولتی آمریکا

افتخارات: دریافت مدال طلای المپیاد جهانی کامپیوتر در سال ۲۰۰۰، انتخاب به عنوان رئیس کمیته علمی المپیاد جهانی کامپیوتر انتخاب

ادامه
عمران خان بیوگرافی عمران خان نخست وزیر سابق پاکستان

تاریخ تولد: ۵ اکتبر ۱۹۵۲

محل تولد: لاهور، پاکستان

ملیت: پاکستانی

حرفه: نخست وزیر سابق پاکستان

شروع فعالیت: ۲۵ آوریل ۱۹۹۶

حزب سیاسی: تحریک انصاف پاکستان

ادامه
ژوائو فلیکس ژائو فلیکس سوپراستار نوظهرو فوتبال

تاریخ تولد: ۱۰ نوامبر ۱۹۹۹

محل تولد: ویزئو، پرتغال

حرفه: فوتبالیست

پست: مهاجم / هافبک هجومی / وینگر

باشگاه کنونی: الهلال عربستان

شماره پیراهن: ۱۴ 

ادامه
رضا شکاری رضا شکاری بازیکن با استعداد فوتبال ایران

تاریخ تولد: ۱۰ خرداد ۱۳۷۷

محل تولد: محله خاک سفید، تهرانپارس

اصالت: سراب، آذربایجان شرقی، ایران

حرفه: فوتبالیست

پست: هافبک هجومی

باشگاه کنونی: باشگاه فوبتال سپاهان

ادامه
الکساندر میتروویچ بیوگرافی الکساندر میتروویچ بازیکن فوتبال موفق صربستانی

تاریخ تولد: ۱۶ سپتامبر ۱۹۹۴

محل تولد: اسمدرفو، صربستان و مونته‌نگرو

حرفه: فوتبالیست

پست: مهاجم

باشگاه کنونی: الهلال عربستان

شماره پیراهن: ۹

ادامه
ویژه سرپوش