त्वचा जैसे सेंसर एआई स्किन को आगे बढ़ाने में मदद करते हैं

टोरंटो विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के एक समूह ने सुपर-स्ट्रेची, पारदर्शी और स्व-शक्ति वाले सेंसर विकसित किए हैं जो कृत्रिम आयनिक त्वचा को आगे बढ़ाने में मदद करेंगे। सेंसर मानव त्वचा की जटिल संवेदनाओं को रिकॉर्ड करने में सक्षम है, जो वास्तविक चीज़ के समान कृत्रिम त्वचा विकसित करने के लिए एक बड़ा बाधा थी।

नई प्रौद्योगिकी को एआईस्किन कहा जा रहा है, और शोधकर्ताओं का मानना है कि नई प्रौद्योगिकी पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स, व्यक्तिगत स्वास्थ्य देखभाल और रोबोटिक्स में महत्वपूर्ण होगी।

प्रोफेसर जिनयू लियू की प्रयोगशाला आयनिक त्वचा और नरम रोबोटिक्स के क्षेत्र में काम कर रही है।

“चूंकि यह हाइड्रोजेल है, यह सस्ता और जैव-संगत है – आप इसे त्वचा पर बिना किसी विषाक्त प्रभाव के रख सकते हैं। यह बहुत चिपचिपा है, और यह गिरता नहीं है, इसलिए इसके लिए कई तरीके हैं,” प्रोफेसर लियू के अनुसार।

एआईस्किन चिपचिपा है, और यह दो विपरीत रूप से चार्ज किए गए स्ट्रेचेबल पदार्थों की शीट से बना है। ये पदार्थ हाइड्रोजेल के रूप में जाने जाते हैं। शोधकर्ताओं ने जेल की सतह पर एक “सेंसिंग जंक्शन” बनाने के लिए नकारात्मक और सकारात्मक आयनों को ओवरले किया है।

सेंसिंग जंक्शन तब काम करता है जब एआईस्किन को तनाव, आर्द्रता या तापमान में परिवर्तन के अधीन किया जाता है, जो नियंत्रित आयन आंदोलनों का कारण बनता है। वे तब वोल्टेज या करंट जैसे विद्युत संकेतों के रूप में मापे जा सकते हैं।

“यदि आप मानव त्वचा को देखते हैं, तो हम गर्मी या दबाव को कैसे महसूस करते हैं, हमारी तंत्रिका कोशिकाएं आयनों के माध्यम से जानकारी प्रसारित करती हैं – यह वास्तव में हमारी कृत्रिम त्वचा से बहुत अलग नहीं है,” लियू कहते हैं।

एआईस्किन दोनों मजबूत और स्ट्रेचेबल है।

बिनबिन यिंग मैकगिल विश्वविद्यालय से एक आगंतुक पीएचडी उम्मीदवार है, और वह लियू की प्रयोगशाला में परियोजना का नेतृत्व कर रहे हैं।

यिंग के अनुसार, “हमारी मानव त्वचा लगभग 50 प्रतिशत तक खिंच सकती है, लेकिन हमारी एआईस्किन अपनी लंबाई के 400 प्रतिशत तक खिंच सकती है बिना टूटे।”

शोधकर्ताओं ने अपने निष्कर्षों को मैटेरियल्स होराइज़न में प्रकाशित किया है।

नई एआईस्किन कुछ प्रौद्योगिकियों के विकास को जन्म दे सकती है, जैसे कि त्वचा जैसे फिटबिट जो कई शरीर संबंधी पैरामीटर को माप सकते हैं। अन्य प्रौद्योगिकियों में एक चिपचिपा टचपैड शामिल है जो आपके हाथ की सतह पर चिपक सकता है।

“यह एथलीटों के लिए उनके प्रशिक्षण की कठोरता को मापने के लिए काम कर सकता है, या यह एक पोर्टेबल टचपैड हो सकता है जो खेल खेलने के लिए है,” लियू के अनुसार।

प्रौद्योगिकी मांसपेशियों के पुनर्वास में प्रगति को मापने में भी मदद कर सकती है।

“यदि आप इस सामग्री को एक मरीज़ के हाथ के दस्ताने पर रखेंगे जो अपने हाथ को पुनर्वास कर रहा है, तो स्वास्थ्य देखभाल कार्यकर्ता उनकी उंगली की गति को मॉनिटर कर सकते हैं,” लियू कहते हैं।

प्रौद्योगिकी नरम रोबोटिक्स के क्षेत्र में भी भूमिका निभा सकती है, या पॉलिमर से बने लचीले रोबोट। एक उपयोग नरम रोबोटिक ग्रिपर्स के साथ हो सकता है जो कारखानों में नाजुक वस्तुओं को संभालते हैं।

शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि एआईस्किन को नरम रोबोट पर एकीकृत किया जाएगा ताकि डेटा को मापा जा सके, जैसे कि भोजन का तापमान या कertain वस्तुओं को संभालने के लिए आवश्यक दबाव।

प्रयोगशाला अब एआईस्किन को आगे बढ़ाने और सेंसर के आकार को कम करने पर काम करेगी। जैव-संवेदन क्षमताएं सामग्री में जोड़ी जाएंगी, जो शरीर के तरल पदार्थों में जैविक अणुओं को मापने की अनुमति देगी।

“यदि हम इस शोध को और आगे बढ़ाते हैं, तो यह कुछ ऐसा हो सकता है जिसे हम एक ‘स्मार्ट पट्टी’ की तरह पहन सकते हैं,” लियू कहते हैं। “घाव भरने के लिए सांस लेने की क्षमता, नमी संतुलन — आयनिक त्वचा प्राकृतिक अगला कदम महसूस होता है।”