Deri Gibi Sensörler AISkin’i İlerletiyor

Toronto Üniversitesi’nden bir grup araştırmacı süper esnek, şeffaf ve self-powering sensörler geliştirdi ve bu sensörler yapay iyonik deri gelişimine yardımcı olacak. Sensör, insan derisinin karmaşık hislerini kaydedebiliyor ve bu, yapay deri geliştirmenin büyük engellerinden biri idi.

Yeni teknoloji AISkin olarak adlandırıldı ve araştırmacılar, bu teknolojinin giyilebilir elektronik, kişisel sağlık bakımı ve robotik gibi alanlarda önemli olacağını düşünüyor.

Professor Xinyu Liu’nun laboratuvarı, iyonik deri ve yumuşak robotik alanlarında çalışıyor.

“Hydrogel olduğu için ucuz ve biyolojik olarak uyumlu – derinize herhangi bir toksik etki olmadan koyabilirsiniz. Ayrıca çok yapışkan ve düşmez, bu nedenle bu malzeme için birçok yol var” diyor Professor Liu.

AISkin yapışkan ve iki zıt şarjlı esnek maddeden oluşuyor. Bu maddeler hidrojen olarak biliniyor. Araştırmacılar, yüzeyde bir “algılama birleşmesi” oluşturmak için hidrojenin negative ve positive iyonlarını chồnguyor.

Algılama birleşmesi, AISkin gerilme, nem veya sıcaklık değişimlerine maruz kaldığında çalışıyor ve bu, kontrol edilen iyon hareketlerine neden oluyor. Bu hareketler daha sonra elektrik sinyalleri olarak ölçülebiliyor.

“İnsan derisine bakarsanız, nasıl ısı veya baskı hissederiz, nöron hücrelerimiz iyonlar aracılığıyla bilgi iletiyor – aslında yapay derimizden çok farklı değil” diyor Liu.

AISkin hem güçlü hem de esnek.

McGill Üniversitesi’nden ziyaretçi doktora adayı Binbin Ying, Liu’nun laboratuvarında projeyi yönetiyor.

Ying’e göre, “İnsan derimiz yaklaşık %50 esneyebilir, ancak AISkin uzunluğunun %400’üne kadar esneyebilir ve kopmaz.”

Araştırmacılar, bulgularını Materials Horizons dergisinde yayınladı.

Yeni AISkin, deri gibi Fitbit’ler gibi teknolojilerin gelişimine yol açabilir ve bunlar birden fazla vücut parametresini ölçebilir. Diğer teknolojiler arasında, el yüzeyine yapışan bir dokunma paneli de bulunabilir.

“Bu, antrenmanlarının yoğunluğunu ölçmek isteyen atletler için çalışabilir veya el yüzeyine yapışan bir dokunmatik panel olarak oyun oynamak için kullanılabilir” diyor Liu.

Teknoloji, kas rehabilitasyonundaki ilerlemeyi de ölçebilir.

“Örneğin, bu malzeme bir hasta eldivenine konulsa, sağlık çalışanları parmak bükme hareketlerini izleyebilir” diyor Liu.

Teknoloji, yumuşak robotik veya esnek robotlar alanında da rol oynayabilir. Bu robotlar, polimerlerden yapıldığı için hassas nesneleri fabrikalarda işleyebilir.

Araştırmacılar, AISkin’in yumuşak robotlara entegre edilmesini ve gıda sıcaklığı veya belirli nesneleri tutmak için gereken basıncı ölçmesini umuyor.

Laboratuvar, AISkin’i geliştirmeye ve sensörlerin boyutunu küçültmeye çalışacak. Biyolojik algılama yetenekleri malzeme eklenerek, vücut sıvılarındaki biyomolekülleri ölçebilecek.

“Bu araştırmayı ilerletirsek, bu bir ‘akıllı bandaj’ gibi giyilebilecek bir şey olabilir” diyor Liu. “Yara iyileşmesi için nefes alabilirlik, nem dengesi gerekiyor – iyonik deri doğal bir sonraki adım gibi görünüyor.”