ALTIN 441,98
DOLAR 7,4126
EURO 9,0363
BIST 1.542
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 13 °C
Sağanak Yağışlı

Yumuşak, Esnek ve Güçlü Elektronik Cilt, İnsan Derisinin Doğal İşlevlerini Taklit Ediyor

01.12.2020
106
A+
A-
Yumuşak, Esnek ve Güçlü Elektronik Cilt, İnsan Derisinin Doğal İşlevlerini Taklit Ediyor

Yumuşak, esnek, ince ve güçlü elektronikler, yapay cildin gelişini hızlandırabilir.

İnsan cildini güç, gerilebilirlik ve hassasiyet açısından taklit eden bir malzeme, biyolojik verileri gerçek zamanlı olarak toplamak için kullanılabilir. Elektronik cilt veya e-cilt, yeni nesil protezlerde, kişiselleştirilmiş tıpta, yumuşak robotikte ve yapay zekada önemli bir rol oynayabilir.

Yichen Cai, “İdeal e-cilt, sıcaklık ve dokunma gibi insan cildinin birçok doğal işlevini doğru ve gerçek zamanlı olarak taklit edecek” diyor.

Bununla birlikte, bu tür hassas görevleri yerine getirirken aynı zamanda günlük yaşamın çarpma ve sıyrıklarına dayanabilen uygun şekilde esnek elektronikler yapmak zordur ve ilgili her malzemenin dikkatlice tasarlanması gerekir.

Çoğu e-skin, insan cildine yapışan esnek bir yüzeye aktif bir nanomateryalin (sensör) katmanlanmasıyla yapılır. Bununla birlikte, bu katmanlar arasındaki bağlantı genellikle çok zayıftır, bu da malzemenin dayanıklılığını ve hassasiyetini azaltır; alternatif olarak, eğer çok güçlüyse, esneklik sınırlanır ve devreyi kırma ve kırma olasılığını artırır.

Yumuşak, Esnek ve Güçlü Elektronik Cilt, İnsan Derisinin Doğal İşlevlerini Taklit Ediyor 1
KAUST’ta silika nanopartiküller ile güçlendirilmiş bir hidrojel kullanılarak geliştirilen dayanıklı bir e-cilt, güçlü ve esnek bir alt tabaka oluşturur. Kredi: © 2020 KAUST

Cai, “Deri elektroniğinin manzarası olağanüstü bir hızla değişiyor” diyor. “2D sensörlerin ortaya çıkışı, bu atomik olarak ince, mekanik açıdan güçlü malzemeleri işlevsel, dayanıklı yapay yüzeylere entegre etme çabalarını hızlandırdı.”

Cai ve meslektaşı Jie Shen liderliğindeki bir ekip, güçlü ve esnek bir substrat olarak silika nanopartiküller ile güçlendirilmiş bir hidrojel ve yüksek iletken nanotellerle birbirine bağlanmış algılama katmanı olarak bir 2D titanyum karbür MXene kullanarak dayanıklı bir e-cilt yarattı.

Shen, “Hidrojeller yüzde 70’den fazla sudur ve bu da onları insan cilt dokularıyla çok uyumlu hale getirir” diye açıklıyor. Araştırmacılar, hidrojeli her yöne önceden gererek, bir nanotel katmanı uygulayarak ve ardından salınımını dikkatlice kontrol ederek, materyal orijinal boyutunun 28 katına gerildiğinde bile bozulmadan kalan sensör katmanına iletken yollar oluşturdu.

Prototip e-skin, nesneleri 20 santimetre uzaklıktan algılayabilir, uyaranlara saniyenin onda birinden daha kısa sürede yanıt verebilir ve basınç sensörü olarak kullanıldığında, üzerine yazılan el yazısını ayırt edebilir.

Shen, 5.000 deformasyondan sonra iyi çalışmaya devam etti ve her seferinde yaklaşık çeyrek saniyede iyileşti. “İnsan cildinin esnekliğini ve hızlı toparlanmasını taklit eden bir e-cilt için tekrarlanan kullanımdan sonra dayanıklılığı korumak çarpıcı bir başarıdır” diyor.

Bu tür bir e-deri, arterlerdeki titreşimlerden ve büyük uzuv ve eklem hareketlerinden tespit edilebilen kan basıncındaki değişiklikler gibi bir dizi biyolojik bilgiyi izleyebilir. Bu veriler daha sonra Wi-Fi aracılığıyla paylaşılabilir ve bulutta depolanabilir.

Grup lideri Vincent Tung, “E-kaplamaların yaygın kullanımının önünde kalan bir engel, yüksek çözünürlüklü sensörlerin ölçeklendirilmesinde yatıyor” diye ekliyor; “Ancak, lazer destekli katmanlı üretim yeni vaatler sunuyor.”

Cai, “Bu teknoloji için biyolojinin ötesinde bir gelecek öngörüyoruz” diye ekliyor. “Gerilebilir sensör bandı, bir gün mobilya ve uçak gibi cansız nesnelerin yapısal sağlığını izleyebilir.”

Kaynakça: “KAUST” Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi

BİR YORUM YAZIN
ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.