Suudi Arabistan’daki Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’ndeki bilim insanları tarafından yapılan “Elektronik Cilt” çalışmaları sonuçlarını verdi. Araştırmacılar, silika nanopartiküller ile güçlendirilmiş hidrojel kullanarak dayanıklı bir elektronik cilt üretmeyi başardı.
İnsan derisinin dayanıklılık, gerilebilirlik ve duyarlılık gibi özelliklerini taklit edebilen bu materyalin, anlık olarak biyolojik veri toplanması konusunda yardımcı olması bekleniyor. Ayrıca yeni nesil protez, kişiselleştirilmiş tıp, yumuşak robotik ve yapay zeka gibi alanlarda da kullanışlı olacağı düşünülüyor.
Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nde Malzeme Bilimi Ve Nanoteknoloji Mühendisi Yichen Cai’nin yaptığı açıklamada, “İdeal bir elektronik cilt, insan cildinin sıcaklığı ve dokunuşu algılama gibi birçok doğal işlevini doğru ve gerçek zamanlı olarak taklit edebilmelidir.” dedi.
Hakemli bir dergi olan “ScienceAdvances”in makalesine göre; “Bu tür hassas görevleri yerine getirirken aynı zamanda günlük yaşamda karşılaşılabilecek çarpma ve sıyrıklara dayanabilen yeterli derecede esnek elektronikleri üretmek zor gözükebilir. Bunun için ilgili her malzeme dikkatlice tasarlanmalıdır.
Çoğu e-cilt, insan cildine yapışan esnek bir yüzeye aktif bir nanomateryalin (sensör) katmanlandırılması prensibi üzerine üretilir. Bununla birlikte, bu katmanlar arasındaki bağlantı genellikle çok zayıftır, bu da malzemenin dayanıklılığını ve hassasiyetini azaltır. Tam tersine çok güçlü bir materyal kullanılırsa da esneklik sınırlı hale gelir ve devre kırılabilir.”
Elektronik Ciltlerin Geleceği
Cilt elektroniklerinin akıl almaz bir hızla geliştiğini bahseden Yichen Cai; 2D sensörlerin ortaya çıkışının atomik olarak ince ve mekanik açıdan güçlü malzemeleri işlevsel, dayanıklı yapay yüzeylere entegre etme çabalarını hızlandırdığını ekledi.
Yichen Cai ve meslektaşı Jie Shen liderliğindeki bir ekip, silika nanopartiküller sayesinde güçlendirilmiş bir hidrojel ile güçlü ve esnek bir alt katman üretti. Ekip, aynı zamanda 2D titan karbür bir MXene‘i algılayıcı katman olarak kullandığını daha sonra bu iki katmanın yüksek iletken nanotellerle birbirine bağlandığını belirtti.
Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nde Malzeme Bilimi Ve Nanoteknoloji Mühendisi Jie Shen’in yaptığı açıklamada, “Hidrojeller yüzde 70’den fazla sudur, bu da onları insan cilt dokuları ile çok uyumlu hale getirir.” ifadelerini kullandı.
Hidrojeli önceden her yönde gererek bir nanotel katmanı ile birleştiren araştırmacılar, orijinal boyutunun 28 katı kadar esneyince bile iletkenliğin sağlam kalmasını sağlayan bir sensör katmanı ürettiler. Prototip e-cilt, nesneleri 20 santimetre uzaklıktan algılayabilir, uyaranlara saniyenin onda birinden daha kısa sürede yanıt verebilir ve üzerine yazılan el yazısını ayırt edebilir. 5000 deformasyondan sonra bile sağlam bir şekilde çalışmaya devam eden cilt, kendisini saniyenin dörtte birinde toparlayabildi.
Bu teknoloji sayesinde arterlerdeki titreşimler, büyük uzuvların ve eklemlerin hareketleri gibi etkenler aracılığıyla kan basıncı gibi birçok biyolojik veri kolayca elde edilebilir. Daha sonra depolanabilir veya Wi-Fi üzerinden paylaşılabilir bu veriler sağlığın geleceği konusunda büyük bir ilerleme vaat ediyor.
Kaynak: Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, ScienceAdvances
