جلد شبيه بالحساء يساعد في تطوير AISkin

فريق من الباحثين من جامعة تورنتو طور حساسات مرنة وشفافة وتعمل بالطاقة الذاتية التي ستساعد في تطوير جلد أيوني اصطناعي.能够 تسجيل الحساسيات المعقدة للجلد البشري، والتي كانت واحدة من العوائق الكبيرة لتطوير جلد اصطناعي مشابه للجلد الحقيقي.

تسمى التكنولوجيا الجديدة باسم AISkin، ويعتقد الباحثون أن التكنولوجيا الجديدة ستكون مهمة في الإلكترونيات القابلة للارتداء والرعاية الصحية الشخصية والروبوتات.

مختبر البروفيسور Xinyu Liu يعمل على مجالات الاكتشاف في جلد أيوني وروبوتات لينة.

“منذ أنها هيدروجيل، فهي رخيصة ومتوافقة حيوياً – يمكنك وضعها على الجلد دون أي آثار سامة. كما أنها لاصقة جداً، ولا تسقط، لذلك هناك العديد من الطرق لتطبيق هذا المواد،” وفقاً للبروفيسور Liu.

AISkin لاصق، ويتكون من ورقتين متعارضتين من مواد مرنة. هذه المواد معروفة باسم الهيدروجيل. يضع الباحثون أيونات سالبة وموجبة لتكوين “مفصل حساس” على سطح الجلد.

يعمل مفصل الحساسية عندما يتم تعرض AISkin إلى الانفجار أو الرطوبة أو التغيرات في درجة الحرارة، مما يسبب حركات أيونية خاضعة للسيطرة عبرها. يمكن قياس هذه الحركات بعد ذلك كإشارات كهربائية مثل الجهد أو التيار.

“إذا نظرت إلى الجلد البشري، كيف نشعر بالحرارة أو الضغط، خلايانا العصبية تنقل المعلومات من خلال الأيونات – إنه ليس مختلفاً جداً عن جلدنا الاصطناعي،” يقول Liu.

AISkin قوي ومرن.

Binbin Ying هو مرشح دكتوراه زائر من جامعة ماكجيل، وقائد المشروع في مختبر Liu.

وفقاً لليينغ، “يمكن للجلد البشري أن يتمدد بنسبة 50٪، ولكن جلدنا الاصطناعي يمكن أن يتمدد إلى 400٪ من طوله دون كسر”.

نشر الباحثون نتائجهم في Materials Horizons.

يمكن أن يؤدي جلد AISkin الجديد إلى تطوير بعض التكنولوجيا مثل شبيه Fitbits القابلة للارتداء التي يمكنها قياس معايير الجسم المتعددة. تشمل التكنولوجيا الأخرى لوحة لمس لاصقة يمكنها الالتصاق بsurface يدك.

“يمكن أن يعمل لرياضيين يبحثون عن قياس شدة تدريبهم، أو يمكن أن يكون لوحة لمس قابلة للارتداء للعب الألعاب،” وفقاً لليو.

يمكن أن تقيس التكنولوجيا أيضاً التقدم المحرز في علاج العضلات.

“إذا وضعت هذا المواد على قفاز مريض يعالج يده، يمكن للعاملين في مجال الرعاية الصحية مراقبة حركات انحناء أصابعه،” يقول Liu.

يمكن أن تلعب التكنولوجيا أيضاً دوراً في مجال روبوتات لينة، أو الروبوتات المرنة المصنوعة من البوليمر. واحدة من الاستخدامات يمكن أن تكون مع الروبوتات اللينة التي تتعامل مع الأشياء الحساسة في المصانع.

يتหวّن الباحثون أن يتم دمج AISkin في الروبوتات اللينة لقياس البيانات، مثل درجة حرارة الطعام أو الضغط المطلوب لمعالجة الأشياء.

سيعمل المختبر الآن على تطوير AISkin وتقليل حجم الحساسات. سوف تضاف قدرات الحس البيولوجي إلى المواد، مما يسمح لها بقياس الجزيئات الحيوية في السوائل الجسدية.

“إذا قمنا بتطوير هذا البحث أكثر، يمكن أن يكون هذا شيء نرتديه مثل “الضمادة الذكية”،” يقول Liu. “العلاج الجراحي يتطلب التنفسية والتوازن الرطوبي – الجلد الأيوني يشعر وكأنه الخطوة الطبيعية التالية”.