Tehnologia poate fi penibilă. Buzunarele noastre sunt cântărite de smartphone-uri uriașe care nu pot fi scoase rapid atunci când alergi undeva. Încercările de a face dispozitivele noastre mai accesibile folosind ceasuri inteligente nu au reușit până acum. Dar dacă o parte din corpul tău a devenit un computer, cu un ecran pe mână și poate chiar o legătură directă cu creierul tău?
Pielea electronică artificială (pielea electronică) poate face într-o zi o realitate. Oamenii de știință dezvoltă circuite electronice flexibile, flexibile și chiar extensibile, care pot fi aplicate direct pe piele. Și pe lângă transformarea pielii într-un ecran tactil, această abordare poate fi utilă dacă o persoană a fost arsă sau are probleme cu sistemul nervos.
Cea mai simplă versiune a acestei tehnologii este tatuajul electronic. În 2004, oamenii de știință din Statele Unite și Japonia au prezentat un circuit senzor de presiune realizat din benzi subțiri de siliciu sub-întinse, care ar putea fi aplicate direct pe antebraț. Dar materialele anorganice precum siliconul sunt dure, iar pielea este flexibilă și extensibilă. Prin urmare, cercetătorii caută microcircuite electronice care pot fi fabricate din materiale organice (de obicei materiale plastice speciale sau forme de carbon precum grafenul care conduc electricitatea) ca bază pentru pielea electronică.
O piele electronică tipică este formată dintr-o matrice de diferite componente electronice - tranzistori flexibili, OLED-uri, senzori și celule fotovoltaice organice (solare) - conectate între ele folosind fire conductoare extensibile sau flexibile. Aceste dispozitive sunt fabricate din straturi foarte subțiri de material care sunt pulverizate sau vaporizate pe o bază flexibilă, producând circuite electronice mari (până la câteva zeci de centimetri pătrați) într-o formă asemănătoare pielii.
O mare parte din efortul de a crea această tehnologie în ultimii ani a fost determinată de robotică și dorința de a oferi mașinilor o calitate tactilă umană. Avem dispozitive pentru e-skin care sesizează abordarea obiectelor, măsoară temperatura și aplică presiune. Acest lucru ajută roboții să fie mai conștienți de mediul înconjurător (și de persoanele care pot fi în cale). Când este integrată în tehnologia de purtat, pielea electronică poate face același lucru pentru oameni, de exemplu, detectând mișcări dăunătoare sau nesigure în timpul exercițiului fizic.
Această tehnologie a dus și la ecrane flexibile; cel puțin o companie speră să transforme pielea într-un ecran tactil, folosind senzori și proiectoare pic în locul unui display.
Dar oare putem construi această tehnologie chiar în corpurile noastre? Acest lucru va fi comun? Problema cu electronica organică în acest moment este că nu este foarte promițătoare și nu prezintă cele mai mari performanțe. La urma urmei, chiar se formează riduri de piele electronică. Straturile se dezintegrează și schemele sunt rupte. În plus, atomii din materialele organice sunt aranjați mai haotic decât în materialele anorganice. Din această cauză, electronii din ele se mișcă de 1000 de ori mai lent, dispozitivele funcționează mai lent și au probleme cu eliminarea căldurii.
Video promotional:
biocompatibilității
O altă provocare majoră este cum să integrezi pielea electronică în corpul uman, pentru a nu crea probleme medicale asociate și a lega-o cu sistemul nervos. Materialele organice sunt pe bază de carbon (la fel ca și corpurile noastre), deci într-un anumit sens, sunt biocompatibile și nu sunt respinse de organism. Însă particulele de carbon trec bine prin celulele care alcătuiesc corpul nostru, ceea ce înseamnă că pot duce la inflamație, pot declanșa un răspuns imun și, chiar, pot duce la apariția tumorilor.
Cu toate acestea, oamenii de știință au avut un anumit succes încercând să lege dispozitivele electronice cu sistemul nervos. Oamenii de știință de la Universitatea Osaka dezvoltă implanturi cerebrale dintr-o matrice flexibilă de tranzistoare organice cu film subțire care pot fi activate prin simpla gândire. Provocarea este că o abordare invazivă poate duce la probleme, mai ales atunci când începem să testăm tehnologia la oameni.
În anii următori, vom vedea cu siguranță că prototipurile dispozitivelor de e-piele câștigă tracțiune sub formă de senzori corporale purtabili și eventual dispozitive pentru extragerea energiei din mișcările corpului. Mult mai mult timp va fi alocat pentru dezvoltarea de microcircuite complexe, precum cele prezente în smartphone-urile noastre. Câți oameni vor merge pentru asta? Ești gata să devii un cyborg 99%?
ILYA KHEL
