ساخت پوست الکترونیکی با استفاده از چرم‌های کهنه

به گزارش ایسنا و به نقل از مجله ادونسد ساینس نیوز ، کیف، پوتین و کمربند، برخی از وسایلی هستند که با استفاده از چرم ساخته می‌شوند اما هر محصولی، طول عمر مشخصی دارد. پژوهشگران "دانشگاه فناوری نانجینگ" (NJTech)، "دانشگاه پلی تکنیک شمال غربی"(NPU) و "دانشگاه سیچوان"(Sichuan University) چین، روش ساده و مقیاس‌پذیری ابداع کرده‌اند تا چرم کهنه را به صورت پوست الکترونیکی چندمنظوره به کار گیرند.

پوست الکترونیکی، یک ماده مصنوعی شبیه به پوست است که با هدف تقلید از پوست انسان ساخته می‌شود. این پوست می‌تواند محرک خارجی را احساس کند و آن را به صورت سیگنال‌های الکتریکی آنالوگ ارائه دهد. حوزه‌های به کارگیری این فناوری، هوش مصنوعی، پزشکی و پروتزها هستند.

متداول‌ترین ماده مورد استفاده برای ساخت پوست الکترونیکی، تا به امروز پلیمرهای انعطاف‌پذیر بوده‌اند. با اینکه پلیمرها قابل تجزیه زیستی هستند و حساسیت بالایی دارند، نفوذپذیری آنها نسبت به هوا، امکان استفاده بلندمدت و راحت را محدود می‌کند.

در مقابل، چرم، پوست طبیعی حیوانات است و ساختار پیچیده‌، انعطاف و دوام بالایی دارد. ترکیب چرم با مواد گوناگون، می‌تواند ویژگی‌های آن را ارتقا بدهد و آن را به یک پوست الکترونیکی پیشرفته تبدیل کند. چرم رسانا پس از طی کردن فرآیند ساخت، می‌تواند به عنوان فیلتری برای "نانولوله‌های کربن"(CNTs) به کار رود.

ساختار چرم، امکان بارگیری را برای نانوموادی مانند نانولوله‌های کربن و نانوسیم‌های نقره فراهم می‌کند. این مواد می‌توانند عملکرد عصب‌های موجود در پوست طبیعی را تقلید کنند و توانایی تشخیص محرک خارجی و تبدیل آن به سیگنال‌های متفاوت را دارند.

با استفاده از چرم به عنوان فیلتر، نانومواد رسانا می‌توانند در ساختار متخلخل آن پخش شوند. این روش ساده را می‌توان با استفاده از مواد دیگری که ویژگی‌های متفاوتی دارند، به کار گرفت تا پوست‌های الکترونیک برای اهداف مشخص تولید شوند.

پژوهشگران با متصل کردن نانولوله‌های کربن و پوست الکترونیکی چرم که در آنها الکترود به کار رفته، یک حسگر فشار پوشیدنی و انعطاف‌پذیر ابداع کنند. پوست‌های الکترونیکی تولید شده در این فرآیند، نسبت به تماس آهسته حتی تماس یک پر هم حساسیت بالایی داشتند و واکنش‌های متمایزی نسبت به خم شدن و یا انقباض مواد نشان دادند.

با بکار بردن این پوست چرمی در بند ساعت، امکان بررسی نبض مچ دست انسان در دنیای واقعی فراهم شد. این موضوع نشان می‌دهد که پوست چرمی، قابلیت استفاده در علم پزشکی را دارد.