algemeen

De volgende draagbare technologie kan zijn ... je huid

Technologie kan onhandig zijn. Onze zakken belasten gigantische smartphones die niet snel kunnen worden uitgetrokken als u ergens naartoe rent. Pogingen om onze apparaten toegankelijker te maken met behulp van slimme horloges zijn tot nu toe nauwelijks succesvol. Maar wat als een deel van je lichaam een ​​computer zou worden, met een scherm op je hand en misschien zelfs een directe verbinding met je hersenen?

Kunstmatige elektronische skin (e-skin) eenmaalkan dit in realiteit vertalen. Wetenschappers ontwikkelen flexibele, buigbare en zelfs rekbare elektronische circuits die direct op de huid kunnen worden aangebracht. En naast het veranderen van uw huid in een touchscreen, kan deze aanpak nuttig zijn als een persoon brandwonden heeft of problemen heeft met het zenuwstelsel.

De eenvoudigste versie van deze technologie is elektronischde tatoeage. In 2004 introduceerden wetenschappers uit de Verenigde Staten en Japan een druksensorcircuit gemaakt van voorgerekte dunne siliciumstrips die rechtstreeks op de onderarm konden worden bevestigd. Maar anorganische materialen zoals silicium zijn taai en de huid is flexibel en rekbaar. Daarom zijn onderzoekers op zoek naar elektronische circuits die kunnen worden gemaakt van organische materialen (meestal speciale plastic of koolstofvormen zoals grafeen die elektriciteit geleiden) als basis voor elektronische skin.

Een typische elektronische skin bestaat uit een matrixverschillende elektronische componenten - flexibele transistors, organische lichtemitterende diodes, sensoren en organische fotovoltaïsche (zonne) cellen - zijn onderling verbonden met behulp van uitgerekte of flexibele geleidende draden. Deze apparaten zijn gemaakt van zeer dunne materiaallagen die op een flexibele manier worden verneveld of verdampt, waardoor grote (tot enkele tientallen vierkante centimeters) elektronische circuits in een huidachtige vorm worden geproduceerd.

Veel van de moeite om dit te makentechnologie in de afgelopen jaren is geboren dankzij robotica en de wens om machines tactiele menselijke kwaliteiten te geven. We hebben apparaten op basis van elektronische skin die objecten naderen, de temperatuur kunnen meten en druk kunnen uitoefenen. Dit helpt robots zich meer bewust te worden van hun omgeving (en mensen die mogelijk in de weg zitten). Indien geïntegreerd in draagbare technologie, kan elektronische skin hetzelfde doen voor mensen, bijvoorbeeld door schadelijke of onveilige bewegingen te detecteren tijdens sportoefeningen.

</ p>

Soortgelijke technologie heeft ook geleid tot flexibele schermen; ten minste één bedrijf hoopt de huid in een touchscreen te veranderen met behulp van sensoren en picoprojectoren in plaats van een display.

Maar kunnen we op een dag deze technologie bouwenrecht in ons lichaam? Zal het gebruikelijk zijn? Het probleem van organische elektronica is op dit moment dat het niet erg hoopvol is en niet de hoogste prestaties vertoont. Uiteindelijk ontstaan ​​zelfs rimpels op de elektronische huid. Lagen breken en patronen breken. Bovendien zijn atomen in organische materialen meer willekeurig gerangschikt dan in anorganische. Hierdoor bewegen de elektronen erin 1000 keer langzamer, werken apparaten langzamer en hebben ze problemen met warmteafvoer.

biocompatibiliteit

Een ander groot probleem is hoeelektronische huid integreren in het menselijk lichaam om geen bijbehorende medische problemen te veroorzaken en deze aan het zenuwstelsel te hechten. Organische materialen zijn in feite koolstof (zoals ons lichaam), dus in zekere zin zijn ze biocompatibel en worden ze niet afgestoten door het lichaam. Maar koolstofdeeltjes passeren goed door de cellen waaruit ons lichaam bestaat, wat betekent dat ze kunnen leiden tot ontstekingen, een immuunreactie kunnen veroorzaken en mogelijk zelfs kunnen leiden tot het verschijnen van tumoren.

</ p>

En toch hebben wetenschappers enig succes bereikt,proberen elektronische apparaten aan het zenuwstelsel te bevestigen. Wetenschappers van de universiteit van Osaka ontwikkelen hersenimplantaten uit een flexibele matrix van organische dunne-film transistoren die alleen kunnen worden geactiveerd door de kracht van het denken. De moeilijkheid is dat een invasieve benadering tot problemen kan leiden, vooral wanneer we beginnen met het testen van de technologie bij mensen.

De komende jaren zullen we zeker zien hoeprototypes van apparaten op basis van elektronische skin winnen aan kracht in de vorm van draagbare lichaamssensoren en mogelijk in de vorm van apparaten voor het onttrekken van energie aan lichaamsbewegingen. Er zal veel meer tijd worden besteed aan de ontwikkeling van complexe microchips zoals die op onze smartphones aanwezig zijn. En hoeveel mensen zullen ervoor gaan? Ben je klaar om een ​​cyborg van 99% te worden?