سامانه های الکترونیکی پوشیدنی با قابلیت تغییر شکل

یک ابزار الکترونیکی قابل حمل را تصور کنید که هنگامی که به پوست ما متصل می‌شود، نرم شده و تغییر شکل می‌دهد. این آینده‌ی الکترونیکی خواهد بود که همه در آرزویش بودیم. یک گروه پژوهشی در KAIST اظهار داشت، بستر جدید آنها با نام سامانه‌های الکترونیکی دگرگون شونده شاخه‌ی جدیدی از الکترونیک را ایجاد خواهد کرد که رابط‌های کاربری الکترونیکی قابل بازتنظیم را برای انواع کاربردهای مختلف بهبود می‌بخشد. ادامه‌ی این مطلب را در مجله‌ی فناوریهای توان‌افزا و پوشیدنی دنبال کنید.

الکترونیک دگرگون شونده در حالت نرم، که برای کاربردهای فضای باز تبدیل به یک پوشش می‌شود.
الکترونیک دگرگون شونده در حالت نرم تبدیل به یک پوشش می‌شود.

گروهی که تحت راهنمایی پروفسور Jae-Woong Jeong در دانشکده‌ی مهندسی برق در KAIST کار می‌کنند، یک بستر الکترونیکی چند منظوره را اختراع کرده‌اند که می‌تواند شکل، انعطاف پذیری و کشش خود را بصورت مکانیکی تغییر دهد. این بستر که در مجله‌ی Science Advances گزارش شده است، به کاربران اجازه می‌دهد تا سختی و شکل آن را بصورت یکپارچه و دقیقی تنظیم کنند.

دکتر Jae-Woong Jeong افزود: این کلاس جدید الکترونیک نه تنها رابط‌های کاربری مستحکم و مناسبی را برای استفاده در هر دو دسته‌ی ثابت و قابل حمل ایجاد می‌کند، بلکه امکان استفاده‌ی یکپارچه با پوست را نیز هنگام استفاده روی بدن فراهم می‌کند.

استفاده از خواص گالیم

لوازم الکترونیکی دگرگون شونده از ساختار خاص فلز گالیم تشکیل شده‌اند، که بصورت محصور شده در داخل یک ماده‌ی سیلیکونی نرم درزبندی شده و با قطعات الکترونیکی که به صورت انعطاف پذیر و کششی طراحی شده‌اند، ادغام می‌شوند. دگرگونی مکانیکی این سامانه‌های الکترونیکی بوسیله‌ی تغییرات دمایی که توسط کاربر هدایت می‌شود، ایجاد می‌شوند.

نویسنده‌ی اصلی مقاله، Sang-Hyuk Byun بیان کرد: گالیم یک ماده‌ی کلیدی جالب است. زیست سازگار است، از استحکام بالایی در حالت جامد برخوردار است و در دمایی نزدیک به دمای پوست ذوب می‌شود.

توضیح تصاویر: سمت راست: الکترونیک دگرگون شونده سازگار با تغییر شکل پوست. سمت چپ: یک اینفوگرافیک که مفهوم الکترونیک دگرگون شونده را نشان می‌دهد.

هنگامی که بستر الکترونیکی دگرگون شونده با بدن انسان در تماس قرار بگیرد، فلز گالیم محصور شده در داخل سیلیکون به حالت مایع تغییر شکل می‌دهد. در نتیجه کل ساختار الکترونیکی را نرم می‌کند و باعث ایجاد خواص کششی، انعطاف پذیری و قابلیت پوشش‌پذیری می‌شود. فلز گالیم پس از جدا شدن از بدن، مجدداً جامد می‌شود و مدارهای الکترونیکی را سخت و پایدار می‌کند. هنگامی که مدارهای الکترونیکی انعطاف پذیر با این بسترهای دگرگون شونده ادغام می‌شوند، این امکان را دارند که انعطاف پذیر و کششی یا سفت و سخت باشند.

Joo Yong Sim، نویسنده‌ی همکار، که پژوهشگر ETRI نیز هست، گفت: این فناوری بدون تلاش‌های بین رشته‌ای قابل دستیابی نبود. ما با مهندسین برق، مکانیک و زیست پزشکی و همچنین دانشمندان مواد و متخصصان علوم اعصاب برای دستیابی به این موفقیت همکاری کردیم.

کاربردهای متنوع الکترونیک دگرگون شونده

توضیح ویدئو: لوازم الکترونیکی دگرگون شونده در حال دگرگونی بین یک ساعت رومیزی و یک حسگر پوشیدنی.

این بستر الکترونیکی دگرگون شونده به پژوهشگران اجازه می‌دهد تا کاربردهایی را فراهم کنند که بسیار سازگار و قابل تنظیم هستند. مانند ادوات الکترونیکی شخصی چند منظوره با سختی و کشش متغیر، حسگر فشار با پهنای باند و حساسیت قابل تنظیم و کاوشگر عصبی که در هنگام کاشت در بافت مغز نرم می‌شود.

توضیح ویدئو: حسگر فشار دگرگون شونده با تغییر پذیری متنوع.

این پیشرفت ممکن است با توجه به قابلیت استفاده در فناوری الکترونیکی سنتی و نوظهور، بطور بالقوه‌ای صنعت الکترونیک مصرفی را بویژه در حوزه‌های زیست پزشکی و رباتیک تغییر دهد. پژوهشگران بر این باورند که با توسعه‌ی بیشتر، این فناوری جدید الکترونیکی می‌تواند تاثیری چشمگیر بر نحوه‌ی استفاده از الکترونیک در زندگی روزمره‌ی انسان بگذارد.

توضیح ویدئو: حسگر فشار دگرگون شونده: نمایش کاربرد در حالت‌های سخت و نرم.

توضیح ویدئو: کاوشگر عصبی دگرگون شونده در حال ورود به مغز موش در حالت سخت


مطالب دیگر:
>> شش لباس هوشمند برتر در سال ۲۰۱۹
>> ارزیابی آسیب و بهبود شانه با حسگر کیریگامی
>> لباس بیرونی سبک وزن دانشگاه ChungAng راه رفتن و دویدن را سهولت می بخشد


منبع: techxplore
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله‌ی فناوریهای توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *