Технологиите могат да бъдат неудобни. Нашите джобове са претеглени от гигантски смартфони, които не могат да бъдат извадени бързо, когато тичате някъде. Опитите да направим нашите устройства по-достъпни с помощта на смарт часовници засега едва ли са успешни. Но какво ще стане, ако част от тялото ви се превърне в компютър, с екран на ръка и може би дори директна връзка с вашия мозък?
Изкуствената електронна кожа (електронна кожа) може един ден да направи това реалност. Учените разработват гъвкави, подвижни и дори разтегливи електронни схеми, които могат да се прилагат директно върху кожата. И освен да превърнете кожата си в сензорен екран, този подход може да бъде полезен, ако човек е бил изгорен или има проблеми с нервната система.
Най-простата версия на тази технология е електронното татуиране. През 2004 г. учени от САЩ и Япония представиха верига на сензор за налягане, направена от предварително опънати тънки силиконови ленти, които могат да се прилагат директно върху предмишницата. Но неорганичните материали като силиций са трудни, а кожата е гъвкава и разтеглива. Затова изследователите търсят електронни микросхеми, които могат да бъдат направени от органични материали (обикновено специална пластмаса или форми на въглерод като графен, които провеждат електричество) като основа за електронна кожа.
Типичната електронна кожа се състои от матрица от различни електронни компоненти - гъвкави транзистори, OLED, сензори и органични фотоволтаични (слънчеви) клетки - свързани помежду си с помощта на разтегливи или гъвкави проводими проводници. Тези устройства са направени от много тънки слоеве материал, които се разпръскват или изпаряват на гъвкава основа, като се получават големи (до няколко десетки квадратни сантиметра) електронни схеми в подобна на кожата форма.
Голяма част от усилията за създаване на тази технология през последните няколко години бяха движени от роботиката и желанието да се даде на машините човешко тактилно качество. Имаме устройства за електронна кожа, които усещат подхода на обекти, измерват температурата и прилагат налягане. Това помага на роботите да бъдат по-наясно със своето обкръжение (и хората, които може да са на пътя). Когато е интегрирана в носимите технологии, електронната кожа може да направи същото за хората, например чрез откриване на вредни или опасни движения по време на упражнения.
Тази технология също доведе до гъвкави екрани; поне една компания се надява да превърне кожата в сензорен екран, използвайки сензори и pico проектори вместо дисплей.
Но можем ли един ден да вградим тази технология право в телата си? Това ще бъде ли често? Проблемът с органичната електроника в момента е, че тя не е много обещаваща и не показва най-висока производителност. В края на краищата дори се образуват бръчки с електронна кожа. Слоевете се разпадат и схемите се разрушават. В допълнение, атомите в органичните материали са по-хаотично подредени, отколкото в неорганичните материали. Поради това електроните в тях се движат 1000 пъти по-бавно, устройствата работят по-бавно и имат проблеми с отделянето на топлина.
Промоционално видео:
Биосъвместимост
Друго голямо предизвикателство е как да интегрирате електронната кожа в човешкото тяло, за да не създавате свързани медицински проблеми и да я свързвате с нервната система. Органичните материали са на въглеродна основа (точно като нашите тела), така че в известен смисъл те са биосъвместими и не се отблъскват от тялото. Но въглеродните частици преминават добре през клетките, които съставляват нашето тяло, което означава, че те могат да доведат до възпаление, да предизвикат имунен отговор и евентуално дори да доведат до появата на тумори.
И въпреки това учените имаха известен успех в опитите си да свържат електронните устройства с нервната система. Учени от университета в Осака разработват мозъчни импланти от гъвкава матрица от органични тънкослойни транзистори, които могат да бъдат активирани от обикновена мисъл. Предизвикателството е, че инвазивният подход може да доведе до проблеми, особено когато започнем да тестваме технологията при хора.
В следващите години определено ще видим, че прототипните устройства за електронна кожа получават сцепление под формата на носими телесни сензори и евентуално устройства за извличане на енергия от движенията на тялото. Много повече време ще бъде отделено за разработването на сложни микросхеми, каквито присъстват в нашите смартфони. Колко хора ще отидат за това? Готови ли сте да станете киборг 99%?
ИЛЯ КХЕЛ