انتشار این مقاله


پوست مصنوعی و ایجاد حس لامسه در ربات‌ها

پوست مصنوعی، جایی که ربات‌ها هم لمس می کنند و می فهمند!

تیمی از محققان در دانشگاه هوستون، پیشرفت قابل ‌توجه‌ای در ابزارهای الکترونیکی قابل انعطاف را گزارش داده‌اند، که می‌توانند به عنوان پوستی مصنوعی، که قادر به تشخیص سردی و گرمی محیط اطراف خود است، عمل کرده و دریچه را به سوی پیشرفت‌های بزرگ‌تر و بهتر در زمینه ابزار زیست‌پزشکی باز کند.

این بررسی که در ژورنال Science Advances گزارش شده، مکانیسم جدیدی را برای تولید ابزار الات الکترونیکی قابل انعطاف شرح مس دهد؛ کاری که از وابسته به تکنولوژی‌های پیش از خود است و می‌تواند به عنوان محصولی جهانی تولید و عرضه شود.

کیانجیانگ یو، استادیار مهندسی مکانیک و نویسنده ارشد مقاله، می‌گوید: “این اولین باری است که شبه هدایت‌گر‌ها  درون فرمتی چون کامپوزیت‌های پلاستیکی ایجاد می‌شوند؛ این ساختار ها بدین منظور طراحی شده‌اند که حتی با وجود کشش ۵۰ درصدی باز هم قطعات و بخش‌های گوناگون ابزار الکترونیک کارایی خود را حفظ کنند.” او در ادامه می‌افزاید که “این قابلیت درحالیست که هیچ گونه ابزار کمکی و فرا سیستمی در آن موجود نیست و به سیستم اصلی کمک نمیکند.”

“باید توجه داشت که سیستم‌های هدایت کننده قدیمی، شکننده بوده و استفاده از آن‌ها فقط در شرایطی امکان‌پذیر است که تمام همسازی ها و تطابقات بین سیستمی در آن سورت گرفته باشد. آری، مدل‌های گذشته در عین داشتن استفاده‌های محدود‌تر، نا‌پایدار‌تر و شکننده‌تر از مدل جدید بوده‌اند.”

“استراتژی اصلی ما در تولید این محصول بر پایه‌ی سادگی در ساخت، انعطاف‌پذیری، تراکم و  یکپارچگی، تحمل کشش بالا و قیمت مناسب بوده است.”


مقاله مرتبط: نانوپزشکی؛ علم یا هنر؟

یو و سایر افراد تیم، دستیارانی چون هی جین کیم، کیوسونگ سیم، آنیش سوکرال؛ همه به همراه دانشگاه مکانیک UH Cullen، پوستی الکترونیکی‌ای را ساخته و برای نشان دادن کارایی، آن را در سیستم دست رباتیک پیاده سازی کردند، با این کار دست رباتیک توانایی تشخیص دماهای آب گرم و سرد موجود در لیوان را پیدا کرد. همچنین پوست الکترونیکی این قابلیت را  نیز  دارا بود که اطلاعات دریافتی از حسگر‌های خود را به صورت کامپیوتری ترجمه کرده و در اختیار دانشمندان قرار دهد.

یو در این مورد بیان می‌کند: “پوست رباتیک می‌تواند که موقعیت و شرایط تشخیص داده شده را به صورت حروف و نوشته در اختیار کسانی چون من قرار دهد، که به بهترین شکل ممکن خوانده و درک کنیم.”

پوست مصنوعی فقط یک کاربرد در این طرح است. محققان بیان می‌کنند که با پیشرفت‌های روز افزون در زمینه‌ی بخش‌های مختلف این موضوع، همچن دست آورد‌های حدید در مواد و ساختار‌های نرم‌تر، انعطاف پذیر تر و مناسب‌تر، می‌توان جنبه‌های کاربردی طرح را برای مثال به سیستم‌های بررسی سلامت افراد، داروهای انسانی و ایمپلنت‌های زیست‌پزشکی، ارتقا داد.

این هدایت گر قابل انعطاف، با استفاده از پلی‌مری با بنیان سیلیکونی که به پلی‌دیمتیل‌سیلوکسان (PDMS) شناخته می‌شود و نانوسیم‌هایی برای انتقال داده‌ها، تولید شد. در انتها، این تیم تحقیقاتی چنین می‌گوید: “پیش‌بینی ما این است که استراتژی در دسترس قرار دادن خود‌هدایت‌کننده‌هایی که در آن‌ها از نانوفیبر‌های نفوذی در قطعات نایلونی استفاده شده باشد، می‌تواند ابعاد کاربردی این دسته از محصولات بیوتکنولوژی را به طور قابل توجهی گسترش داده و سیستم‌هایی چون ابزار آلات منعطف الکترونیکی مثل پوست مصنوعی، ایمپلنت‌های زیست پزشکی و دستکش های اتاق عمل را ارتقا دهد.

حسین مصطفی‌نژاد


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

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