مترجم: علي طالبي
تيمي از محققان پيشرفت قابل توجهي را در زمينه تجهيزات الكترونيك انعطاف‌پذير گزارش كرده‌اند كه مي‌توان از اين ابزار جديد به عنوان پوست مصنوعي استفاده كرد که به يك دست روباتيك اجازه مي‌دهد تفاوت بين سرما و گرما را احساس كند. علاوه براين، كشف جديد كاربردهايي براي دامنه گسترده‌اي از دستگاه‌هاي زيست پزشكي خواهد داشت.
اين تحقيق ساز و كار جديدي را براي توليد تجهيزات الكترونيكي انعطاف‌پذير توصيف مي‌كند. اين فرايند توليد مبتني بر مواد اوليه در دسترس است و مي‌توان مقياس آن را براي توليد تجاري افزايش داد.
كيانجيانگ يو، استاديار مهندسي مكانيك و نويسنده ارشد مقاله در اين ارتباط گفت: ما براي اولين بار يك نيمه‌هادي را در قالب كامپوزيت لاستيكي توليد كرديم. در اين ساختار جديد چنانچه قطعات الكترونيك حتي تا 50 درصد كشش داده شوند، كاركرد خود را حفظ مي‌كنند. اين اولين نيمه‌هادي در قالب كامپوزيت لاستيكي است كه بدون نياز به هيچ ساختار مكانيكي خاصي، انعطاف‌پذيري ماده را امكان‌پذير مي‌كند.
او اشاره كرد كه نيمه‌هادي‌هاي سنتي شكننده هستند و استفاده از آنها در مواد انعطاف‌پذير به سيستم پيچيده‌اي از انطباقات مكانيكي نياز داشته است. ساختار ما پيچيدگي كمتر و پايداري بيشتري نسبت به نيمه‌هادي‌هاي سنتي دارد و هزينه كمتري نيز خواهد داشت.
او ادامه داد: استراتژي ما مزايايي از لحاظ ساخت ساده، توليد مقياس‌پذير، يكپارچه‌سازي چگالي بالا، تلرانس كرنش بالا و هزينه پايين دارد.
يو و ديگر اعضاي تيم تحقيقي كالج مهندسي كالن شامل هي جين كيم، كيوسونگ سيم و آنيس سوكرال اين پوست الكترونيكي را خلق كردند. اين پوست مصنوعي به منظور نمايش دادن اين موضوع استفاده شد كه يك دست روباتيك مي‌تواند دماي آب گرم و سرد در يك فنجان را احساس كند. علاوه براين، پوست توليد‌شده مي‌تواند سيگنال‌هاي كامپيوتري ارسال شده به دست را تفسير و اين سيگنال‌ها را دوباره در قالب زبان اشاره امريكايي توليد كند.
يو در اين ارتباط گفت: پوست مصنوعي ما مي‌تواند اشارات را به حروف خوانايي تبديل كند كه براي فردي همچون من قابل فهم هستند.
اما پوست مصنوعي تنها يكي از كاربردهاي اين كشف جديد است. محققان معتقدند كشف اين ماده نرم، انعطاف‌پذير و خم‌شدني بر پيشرفت‌هاي بعدي در حوزه تجهيزات الكترونيك پوشيدني شامل مانيتورهاي بهداشتي، ايمپلنت‌هاي پزشكي و واسط‌هاي ماشين- انسان تأثير خواهد گذاشت.
به منظور آماده‌سازي اين نيمه‌هادي كامپوزيت انعطاف‌پذير، يك پليمر سيليكوني با نام پلي ديمتيل سيلوكسان (PDMS) و نانوسيم‌هاي كوچك به منظور توليد تركيبي محلول استفاده شدند كه بعد به يك ماده سخت تبديل مي‌شود. در اين ماده نانوسيم‌ها به منظور انتقال جريان الكتريكي استفاده مي‌شوند.
محققان دراين باره معتقدند: ما در اين كار از طريق پخش كردن نانوفيبرهاي نيمه‌هادي در يك لاستيك توانستيم نيمه‌هادي‌هاي الاستومري توليد كنيم. اين استراتژي به پيشرفت حوزه نيمه‌هادي انعطاف‌پذير كمك خواهد كرد. علاوه براين، گسترش كاربرد تجهيزات الكترونيك انعطاف‌پذير در زمينه‌هايي همچون پوست مصنوعي، ايمپلنت‌هاي زيست پزشكي و دستكش‌هاي جراحي نيز امكان‌پذير خواهد شد.
منبع: ساينس ديلي
