ผิวอิเล็กทรอนิกส์แบบใหม่สามารถสัมผัสได้ถึงเม็ดกระดาษทราย ความร้อนและจังหวะของชีพจรของบุคคล และฟังเสียงของ Richard Feynman ด้วยฟิล์มพลาสติกและกราฟีน ที่เป็นยางซึ่ง เลียนแบบโครงสร้างของผิวหนังมนุษย์สามารถตรวจจับพื้นผิว อุณหภูมิ ความดัน และเสียงได้ Hyunhyub Ko และเพื่อนร่วมงานรายงานในวันที่ 30 ตุลาคมในScience Advances
อเล็กซ์ ชอร์ทอส นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด
กล่าวว่า เป็นครั้งแรกที่ทุกคนได้สาธิตผิวอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถสัมผัสถึงสิ่งเร้าต่างๆ มากมาย “นั่นเป็นส่วนที่เป็นนวัตกรรมและน่าประทับใจของงานนี้”
เมื่อเร็ว ๆ นี้ Chortos และเพื่อนร่วมงานได้พัฒนา e-skin ตรวจจับแรงกดที่ส่งสัญญาณไปยังเซลล์สมองของหนูโดยตรง เซลล์ได้รับข้อความเช่นกัน — พวกเขาหมุนกิจกรรมขึ้นหรือลงขึ้นอยู่กับว่านักวิจัยกดผิวหนังอย่างหนักแค่ไหน ทีมของ Chortos รายงานในวิทยาศาสตร์ 16 ต.ค. งานดังกล่าวเป็นพิมพ์เขียวสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการ “เชื่อมต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กับชีววิทยา” Wenlong Cheng วิศวกรเคมีแห่งมหาวิทยาลัย Monash ในออสเตรเลียกล่าว
SKIN DEEP ผิวที่บอบบางเป็นพิเศษของปลายนิ้วของผู้คนอาศัยพื้นผิวที่เป็นรอยหยักและชั้นที่ประสานกันเพื่อตรวจจับสิ่งเร้าประเภทต่างๆ การออกแบบสกินอิเล็กทรอนิกส์ที่มีโครงสร้างคล้ายคลึงกันสามารถเพิ่มความไวได้
PARK ET AL/ULSAN NATIONAL INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
ทั้งระบบการสื่อสารระหว่างผิวหนังกับเซลล์ของ Chortos
และระบบ e-skin ที่ตรวจจับได้ดีเยี่ยมของ Ko นำผิวหนังเทียมที่เหมือนจริงมาสู่การใช้งานจริงมากยิ่งขึ้น Ko นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุจากสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติอุลซานในเกาหลีใต้กล่าวว่า “ในอนาคต เราสามารถผสมผสานเทคนิคเหล่านี้เพื่อผิวอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานได้จริง”
วันหนึ่ง ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ดังกล่าวสามารถปกปิดแขนขาเทียมและเสียบเข้ากับเซลล์ประสาทของผู้คนได้โดยตรง เขากล่าว เพื่อให้ผู้คนรู้ว่าพวกเขากำลังสัมผัสบางสิ่งที่ร้อนหรือหยาบหรือแหลมเหมือนผิวหนังจริงหรือไม่ ผิวหนังเทียมยังสามารถเป็นพื้นฐานสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่สวมใส่ได้
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นองค์ประกอบของผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์หลายประเภท ตั้งแต่วัสดุที่อ่อนนุ่มต่างๆ ไปจนถึงเซนเซอร์ชนิดใหม่ เฉิงกล่าว เซ็นเซอร์บางตัวสามารถรับรู้สิ่งเร้าได้มากกว่าหนึ่งประเภท แต่ต้องอยู่ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมเท่านั้น E-skins ยังคง “ห่างไกลจากการมีความสามารถที่ผิวหนังมนุษย์มี” เขากล่าว – แต่งานใหม่นี้ทำให้เทคโนโลยีใกล้ชิดยิ่งขึ้น
Ko และเพื่อนร่วมงานได้ออกแบบ e-skin เพื่อตรวจจับสัญญาณหลายประเภทโดยเลียนแบบผิวที่บอบบางของปลายนิ้วมนุษย์ นักวิจัยได้วางแผ่นฟิล์มที่อ่อนนุ่มไว้บนแผ่นพลาสติกและกราฟีนที่เป็นหลุมเป็นบ่อ เกี่ยวกับความหนาของสราญแรปสองสามชั้น การสัมผัสอิเล็กโทรดที่กดผิวหนัง e บนแผ่นที่เป็นหลุมเป็นบ่อเข้าด้วยกัน ทำให้กระแสไหลผ่านอุปกรณ์ ซึ่งเชื่อมต่อกับเครื่องที่วัดสัญญาณไฟฟ้า ปริมาณกระแสขึ้นอยู่กับว่ากระแทกกันมากน้อยเพียงใด ทำให้นักวิจัยมีวิธีการวัดความดันที่ละเอียดอ่อน
การให้ความร้อนแก่ e-skin ยังสร้างกระแสอีกด้วย ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามันสามารถรับรู้อุณหภูมิได้เช่นกัน แถบ e-skin ที่วางอยู่บนข้อมือของบุคคลช่วยให้นักวิจัยสามารถวัดอุณหภูมิผิวหนังและความดันโลหิตได้พร้อมกัน
สันของ e-skin ช่วยตรวจจับพื้นผิว เมื่อนักวิจัยถลกหนังผ่านกระจกหรือกระดาษทราย สันเขาสั่นสะเทือนในรูปแบบต่างๆ ที่เซนเซอร์ของผิวหนังตรวจพบได้ คลื่นเสียงยังทำให้ e-skin สั่นอีกด้วย ดังนั้นมันจึง “ได้ยิน” เสียงจากลำโพงที่กำลังเล่นการบรรยายฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงของ Richard Feynman (“There’s Plenty of Room at the Bottom”) e-skin แปลงคำพูดของเขาเป็นสัญญาณไฟฟ้า และส่งไปยังเครื่องที่ช่วยให้นักวิจัยตัดสินว่า e-skin รับรู้เสียงได้ดีเพียงใด
Ko กล่าวว่าทำงานได้ดีกว่าไมโครโฟนของ iPhone เฉิงคิดว่า e-skin สามารถทำหน้าที่ในเครื่องช่วยฟังที่สวมใส่ได้แบบนุ่ม เขากล่าวว่าอุปกรณ์ที่อ่อนนุ่มนั้นต่างจากเครื่องช่วยทั่วไปเพราะพวกมันหล่อเลี้ยงผิวหนังมนุษย์
credit : controlsystems2012.org movabletypo.net themooseandpussy.com bisyojyosenka.com coachfactoryonlinefn.net sylvanianvillage.com northpto.org thaidiary.net tokyoovertones.net rozanostocka.net
