وان الکتریک

پوست شما رابط بین مغزتان و جهان بیرون است. شاید بار‌ها این جمله را از دانشمندان شنیده باشید، اما پوست انسان واقعا شگفت انگیز است: بسیار حساس است، به سرعت درک می‌کند و دائما اطلاعات مفیدی از اطرفتان به شما می‌دهد. در واقع، همین توانایی لمس فیزیکی اشیاست که به ما در درک واقعیت کمک می‌کند.
اما گجت‌های الکترونیکی هیچ کدام از این موارد را حس نمی‌کنند. حداقل هنوز نه! دانشمندان کل دهه گذشته را صرف این کرده اند که درک تکنولوژی را به درک انسان نزدیک کنند. اولین ساخته آن‌ها در هر زمان فقط یک چیز را حس می‌کرد، مثلا فقط دما یا فشار. محققان تلاش کردند این سیستم‌ها را به هم وصل کنند، اما دستگاه حاصل سنگین و غیر قابل استفاده بود. امروزه، محققان کره ای پوست الکترونیکی فشرده ای ساخته اند که مثل پوست انسان می‌تواند هم زمان فشار، دما و صدا (در واقع همان فشار هوا) را حس کند.

در مقاله ای که در مجله “پیشرفت‌های علوم” (Science Advances) منتشر شده، دانشمندان برای طراحی از ویژگی‌های نوک انگشتان، که حساس ترین بخش پوست در آن‌ها قرار دارد، استفاده کردند. برآمدگی‌های نوک انگشتان با تقویت ارتعاشات دقت حس لامسه را افزایش می‌دهد، در نتیجه شما می‌توانید سطوح دندانه دار را از دانه دانه و مخملی تشخیص دهید. به علاوه، لایه‌های درونی و بیرونی پوست در یکدیگر فرو رفته اند که نقاط تماسی بیشتری را به وجود می‌آورد. پوست الکترونیکیکره ای هم برآمدگی داشته و مثل ساندویچ دو لایه غشای ناهموار دارد. حساسیت آن در حدی است که می‌تواند یک تار مو را حس کند و فرق بین یک ریش ژولیده و ته ریش را تشخیص می‌دهد.
کلید ساختن پوستی چند کاره، ماده تشکیل دهنده آن است؛ ترکیبی از پلیمر و اکسید گرافن. وقتی دما تغییر کند، این ماده الکتریسیته تولید می‌کند. با قرار دادن یک شی روی این پوست، برآمدگی‌های آن در هم فرو می‌رود و مقاومت تغییر می‌کند. اگر قطره ای آب روی این پوست الکترونیکی بیفتد، دانشمندان می‌فهمند چقدر گرم است و از چه فاصله ای افتاده.
این هنوز یک طرح اولیه است، اما ایده‌های استفاده از چنین پوست‌هایی کم نیست. به تازگی هم تکنولوژی میکروفابریکیشن(Microfabrication)، خلق ساختار‌های فیزیکی در ابعاد میکرومتر، دارد خودش را به رویاهای سایبرگی انسان می‌رساند. هر چند ماه یک بار، هر آزمایشگاه یک طرح متفاوت ارائه می‌دهد: یک سری سنسور که به یک دستکش وصل شده! یا مدار‌های چاپی روی یک کاغذ چسبناک عجیب و غریب!

دور نمای تکنولوژی پوست الکترونیکی

بنجامین تی (Benjamin Tee)، محقق در زمینه پوست الکترونیکی در موسسه تحقیقات مواد و مهندسی سنگاپور، می‌گوید: ما در مرحله بسیار اولیه ای هستیم. در حال حاضر دنیای پوست الکترونیکی در هرج و مرج به سر می‌برد. دانشمندان ایده‌های مختلف را امتحان می‌کنند تا ببینند کدام یکی جواب می‌دهد. و در این جا “جواب دادن” یعنی فناوری حاصل بتواند به ارزانی تولید انبوه شود و ویژگی‌های خوبی داشته باشد.
به این زودی‌ها پوست الکترونیکی به گرد پای پوست واقعی هم نخواهد رسید. هیون سنگ لی (Heon-Sang Lee)، مهندس شیمی‌در دانشکگاه دانگ-ای (Dong-A University) و یکی از نویسندگان این مقاله، می‌گوید: این پوست برای پزشکی بسیار مفید است. حساسیت آن به قدری می‌باشد که می‌تواند امواج صوتی را تشخیص دهد و همین ویژگی آن را برای ساخت سمعک بسیار مناسب می‌کند. هم چنین لی و گروهش پوست الکترونیکی نازک و انعطاف پذیر خود را برای اندازه گیری نبض به دور مچ بسته اند. جان راجرز (John Rogers)، دانشمند علوم مواد در دانشگاه النویز (University of Illinois) می‌گوید: سیگنالی که از پوست الکترونیکی می‌گیریم خیلی بهتر از سیگنال گجت‌های پوشیدنی جعبه مانند و سفت و سخت است. آزمایشگاه راجرز بر سیستم‌های الکترونیکی شبیه به خالکوبی موقت کار می‌کند که می‌توانند اطلاعات سلامتی را از بدن بگیرند. در آینده، پوست الکترونیکی در ساخت ربات‌های جراحی حساس تراستفاده خواهد شد. حتی ممکن است برای کمک به سالمندان به دور استخوان بندی خارجی پیچیده شود.
خارج ازمصارف پزشکی هم، پوست الکترونیکی یک سطح هوشمند است و طراحان می‌توانند آن را هر جایی که انسان با تکنولوژی تعامل دارد استفاده کنند. برای مثال، سرمایه گذاری اخیر اپل (Apple) در مواردی مثل لمس فشاری (Force Touch) و لمس سه بعدی (3D Touch) نشان از همین موضوع دارد. راجرز می‌گوید: ما داریم به سمت یکپارچگی کامل با دنیای دیجیتال حرکت می‌کنیم. سوالی که پیش می‌آید این است که چطور می‌خواهیم با دنیای دیجیتالی که از صفر‌ها و یک‌ها ساخته شده یکی شویم و آن را به چیزی تبدیل کنیم که بتوانیم حس کنیم و با آن تعامل داشته باشیم؟ ما انسان‌ها با احساسیم، پس احتمالا تکنولوژی هم باید با احساس شود.

منبع