بیوتکنولوژی صنعتیمعرفی فناوری

تولید ابزارهای پوشیدنی با اتصالات سه‌ بعدی جدید

در پژوهشی، الکترودهای انتقالی ایجاد شده‌اند که علاوه بر قابلیت شکل‌پذیری فوق‌العاده از رسانش خوبی برخوردارند. ساعت‌های هوشمند یکی از شناخته‌شده‌ترین ابزارهای پوشیدنی هستند که استفاده می‌شوند. ابزارهای پوشیدنی در صنعت زیست‌فناوری نیز توجهات زیادی را جلب کرده است. اما نمی‌توان با قطعیت از توسعه‌ این ابزارها صحبت کرد زیرا هنوز مشکلات تکنیکی زیادی وجود دارد، برای مثال انجام سیم‌کشی‌های موجود در الکترودهای انتقال‌دهنده با محدودیت‌هایی مواجه است.


اخیراً ابزارهای پوشیدنی در حوزه‌ زیست‌فناوری علاقه‌مندان زیادی را پیدا کرده است. عینک‌هایی با قابلیت کنترل درد از طریق دریافت امواج مغزی، چسب‌های کنترل‌کننده‌ علائم حیاتی و عینک‌هایی که می‌توانند ذهن را بخوانند از جمله آخرین فناوری‌های ارائه شده در سال ۲۰۱۹ است. نمی‌توان با قطعیت بیان کرد که این نمونه‌های اولیه چه عملکردی را در بازار خواهند داشت و آیا مشکلات تکنیکی می‌تواند مانعی برای پیشرفت آن‌ها باشد یا نه.

ابزارهای پوشیدنی در‌ حوزه‌ زیست‌فناوری می‌توانند از طریق الکترودهایی که بر روی سطح پوست نصب می‌شوند اطلاعات را جمع‌آوری کنند و آن‌ها را به سیم‌کشی‌های سه‌بعدی داخل دستگاه منتقل کنند. این سیم‌کشی‌ها می‌توانند بر روی سطوح سخت و یا فلزاتی هم‌چون طلا، مس و آلومینیوم نیز نصب شوند. این ابزارها آن‌چنان که ادعا می‌شوند پوشیدنی نیستند. علت این مشکل، ناتوانی در انجام مراحل تکنیکی است؛ زیرا ایجاد دستگاهی که بتواند در عین کشش و خمش، اطلاعات را از همه‌ سطح پوست جمع‌آوری کند تقریباً امری غیرممکن است.

در پژوهشی در مؤسسه‌ علوم پایه‌ کره‌جنوبی کامپوزیت‌های خاصی با قابلیت شکل‌پذیری و رسانایی بالا ایجاد شده‌اند. سیم‌های اتصالی که در این الکترودهای سه‌بعدی جدید تعبیه شده‌اند بسیار باریک هستند و ققط پنج میکرومتر قطر دارند. این در حالی است که سیم‌کشی‌های موجود در وسایل مختلف در باریک‌ترین شکل خود چند صد میکرومتر قطر دارند.

از فلزات مایع (LM) برای ایجاد این کامپوزیت‌ها استفاده شده است. این فلزات قابلیت کشسانی و رسانایی خوبی همانند فلزات جامد دارند؛ اما برای بهبود خواص مکانیکی آن‌ها از نانولوله‌‌های کربنی که به‌صورت یکنواخت پراکنده شده‌اند استفاده شده است. برای پراکندگی بهتر این لوله‌ها فلز پلاتینیوم انتخاب شده تا مثل سیمان بتواند اتصالات فلز مایع و نانولوله‌های کربنی را برقرار کند.

این مطالعه هم‌چنین یک فناوری اتصالی جدید را معرفی کرده است که می‌تواند یک ساختار سه‌بعدی به شدت رسانا را در دمای اتاق تشکیل دهد. ابزارهای الکتریکی موجود، برای ایجاد اتصالات از گرما، فشار و یا امواج فراصوت استفاده می‌کنند که موجب آسیب به دستگاه می‌شوند. به همین جهت ایجاد اتصالات در دمای اتاق از اهمیت بالایی برخوردار است. این الکترودها هم‌چنین به سبب ساختار نرم و کشسانی که دارند امکان شکل‌دهی آن‌ها را در قالب‌های متفاوت سه‌بعدی قبل از انجام پرینت نهایی سه بعدی‌شان وجود دارد.

فناوری سیم‌های اتصالی سه‌بعدی پیشرفت شگرفی در صنعت تولید ابزار پوشیدنی به‌شمار می‌آیند. صنعتی که در تلاش است تا ابزاری که هر روز ایجاد می‌شوند متراکم‌تر و باریک‌تر شوند. این مطالعه علاوه بر بهبود ظاهری ابزارهای هوشمند به بهبود عملکرد آن‌ها نیز کمک کرده است. این وسیله می‌تواند در کارکرد نیمه‌رسانایی مطلوب‌تر و یکپارچه‌ اجزایی که در تولید رایانه‌ها، تلفن‌های هوشمند و ابزارهای انعطاف‌پذیر با قابلیت کشسانی استفاده می‌شوند تأثیر مثبتی بگذارند. این نوآوری جدید یکی از عواملی است که باعث محوتر شدن مرز میان بدن انسان و ابزارهای الکتریکی خواهد شد.

توسط
Scienmag
منبع
Nano Letters
برچسب‌ها
نمایش بیشتر

زمزم جوادی

اهل مشهد هستم. کارشناسی خودم را در در رشته‌ی زیست‌شناسی سلولی مولکولی در دانشگاه فردوسی گرفتم. ارشد را هم در مشهد رشته‌ی بیوتکنولوژی میکروبی خوندم. سینما، موسیقی و فوتبال علایق همیشگی‌ام بوده‌اند.

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

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

پنـجاه نـه + = شصـت هفـت

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن