تساعد البشرة الإلكترونية المرنة على التفاعل بين الإنسان والآلة

يحتوي جلد الإنسان على خلايا عصبية حساسة تكشف عن الضغط ودرجة الحرارة والأحاسيس الأخرى التي تسمح بالتفاعلات اللمسية مع البيئة. ولمساعدة الروبوتات والأجهزة التعويضية على تحقيق هذه القدرات ، يحاول العلماء تطوير جلود إلكترونية. الآن يقوم الباحثون بالإبلاغ عن طريقة جديدة في ACS Applied Materials & Interfaces التي تخلق جلود إلكترونية متناهية الصغر ، والتي يمكن استخدامها لمجموعة متنوعة من التفاعلات بين الإنسان والآلة

يمكن استخدام الجلد الإلكتروني للعديد من التطبيقات ، بما في ذلك الأجهزة التعويضية وأجهزة المراقبة الصحية القابلة للارتداء والروبوتات والواقع الافتراضي. ويتمثل التحدي الرئيسي في نقل الدوائر الكهربائية فائقة الدقة إلى أسطح ثلاثية الأبعاد معقدة ، ثم جعل الإلكترونيات قابلة للانحناء ومطوية بما يكفي للسماح بالحركة. طور بعض العلماء "وشمًا إلكترونيًا" مرنًا لهذا الغرض ، ولكن إنتاجها بطيء وغالبًا ما يتطلب وسائل تصنيع غرف نظيفة مثل الطباعة الحجرية الضوئية. أراد محمود توكلي ، وكارمل ماجيدي وزملاؤه تطوير طريقة سريعة وبسيطة وغير مكلفة لإنتاج دوائر رقيقة مع الأجهزة الإلكترونية الدقيقة المدمجة.

في النهج الجديد ، قام الباحثون بتشكيل قالب دارة على ورقة من ورق الوشم نقل مع طابعة ليزر سطح المكتب العاديين. ثم قاموا بتغليف القالب بعجينة فضية ، تلتصق فقط بحبر الحبر المطبوع. على رأس المعجون الفضي ، قام الفريق بتثبيت سبيكة معدنية من الغاليوم-إنديوم تزيد من الموصلية الكهربائية ومرونة الدائرة. وأخيرًا ، أضافوا الإلكترونيات الخارجية ، مثل الرقائق الدقيقة ، مع "غراء" موصل مصنوع من جزيئات مغنطيسية محاذية رأسياً مدمجة في هلام كحول بولي فينيل. قام الباحثون بنقل الوشم الإلكتروني إلى أجسام متعددة وأظهروا عدة تطبيقات للطريقة الجديدة ، مثل التحكم في ذراع الروبوت الاصطناعي ، ومراقبة نشاط العضلات الهيكلية البشرية ودمج مستشعرات القرب في نموذج ثلاثي الأبعاد لليد.