کشف شگفت‌انگیز برای درمان طاسی سر

اگرچه ایده ساخت پوست‌های مصنوعی و الکترونیکی، چیز جدیدی نیست، اما این سیستم‌ها تاکنون قادر به ایجاد حس لمس و همچنین رشد مو نبودند. مو‌های ما امکان «لمس طبیعی» را فراهم می‌کنند و به ما اجازه می‌دهند احساسات مختلف مانند زبری و صافی و همچنین جهتی که لمس از آن می‌آید را تشخیص دهیم. محققان دانشگاه فناوری کمنیتس می‌گویند که پوست الکترونیکی آن‌ها می‌تواند در آینده کاربرد‌های مختلفی، از جمله جایگزینی پوست برای انسان و پوست مصنوعی برای روبات‌های انسان نما و همچنین مواردی همچون درمان طاسی سر داشته باشند.

کریستین بکر، نویسنده اول این مطالعه، می‌گوید: «رویکرد ما امکان آرایش فضایی دقیق عناصر حسگر عملکردی را به صورت سه‌بعدی فراهم می‌کند. این می‌تواند فرآیند تولید به‌طور انبوه را به سادگی عملی سازد.» با این همه، تولید چنین سیستم‌های حسگر با روش‌های ساخت میکروالکترونیکی بسیار دشوار است. به همین دلیل است که تاکنون تلاش‌ها برای ساخت یک پوست مصنوعی که بتواند دقیقاً عملکرد‌های پوست طبیعی بدن را تقلید کند، با شکست مواجه شده است.

دانشمندان می‌گویند این سیستم از یک سیستم حسگر مقاومت مغناطیسی ناهمسانگرد (AMR) استفاده می‌کند که می‌تواند تغییرات میدان‌های مغناطیسی را دقیقاً تعیین کند. سنسور‌های AMR در حال حاضر به عنوان سنسور‌های سرعت در خودرو‌ها برای تعیین موقعیت و زاویه اجزای متحرک، مورد استفاده قرار می‌گیرند. محققان همچنین از یک «فرایند میکرو اوریگامی» برای تا کردن این حسگر‌ها در ساختار‌های سه‌بعدی استفاده کردند که به حسگر‌های بیشتری اجازه می‌دهد در فضای کوچکی فشرده شوند. ساختار ریز اوریگامی سه بعدی سپس در یک ماتریس فعال، جایی که هر حسگر AMR به صورت مجزا توسط یک مدار میکروالکترونیک قابل هدایت است، ادغام شد.

دکتر دانیل کارناوشنکو، یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: «ترکیب حسگر‌های مغناطیسی ماتریس فعال با معماری‌های میکرو اوریگامی خود مونتاژ شده، رویکردی کاملاً جدید برای کوچک‌سازی و ادغام سیستم‌های حسگر سه‌بعدی با وضوح بالا است.» این تیم اکنون این سیستم حسگر را با مو‌های ریز ریشه مغناطیسی ساخته شده از یک ماده الاستومری ادغام کرده اند. هنگامی که مو‌ها لمس می‌شوند، حسگر‌های زیرین می‌توانند حرکت و همچنین جهت دقیقی که مو‌ها از آن می‌آیند را درست مانند پوست واقعی انسان ثبت کنند.

محققان بر این باورند که پوست الکترونیکی می‌تواند طیف وسیعی از کاربرد‌های مهم را در آینده داشته باشد. به عنوان مثال، می‌توان از آن به عنوان جایگزینی برای پوست انسان یا ایجاد حسگر‌های پزشکی روی بدن استفاده کرد. این امر می‌تواند طیف وسیعی از عوارض ناشی از مواردی همچون سوختگی یا تصادفات را درمان کند. همچنین در مراحل بعد می‌توان از آن برای درمان برخی عوارض مربوط به مو همچون طاسی سر، بهره گرفت. از طرف دیگر، می‌تواند به روبات‌های انسان‌نمای اجازه دهد که بتوانند تعامل با انسان‌ها را حس کنند.