აღმოჩენილია ტარებადი ელექტრონული მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია ადამიანის სხეულზე მიმაგრება და დინამიკისა და მიკროფონის როლი
აცვიათ ელექტრონული მოწყობილობების აღმოჩენა და დიზაინი, რომელთა ტარებაც მომხმარებლებს შეუძლიათ სხეულზე, იზრდება ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში. ასეთი ტარებადი ტექნოლოგია ან გაჯეტი შეიძლება დაერთოს ადამიანს კანის და შეუძლია, მაგალითად, თვალყური ადევნოს ინდივიდის ჯანმრთელობის ან ფიტნეს სტატუსს. ასეთი „ჯანმრთელობისა თუ აქტივობის ტრეკერები“ და სმარტ საათები ახლა იწარმოება ბაზარზე რამდენიმე ტექნოლოგიური მოთამაშის მიერ და მათი პოპულარობა იზრდება. მათ აქვთ მცირე მოძრაობის სენსორები, რომლებიც მობილურ მოწყობილობებთან სინქრონიზაციის საშუალებას იძლევა. ეს ადამიანების ყოველდღიური ცხოვრების ნაწილი გახდა.
დინამიკი და მიკროფონი, რომლის ტარებაც შესაძლებელია!
UNIST-ის ენერგეტიკისა და ქიმიური ინჟინერიის სკოლის მეცნიერებმა შეიმუშავეს ინოვაციური აცვიათ ტექნოლოგია ადამიანის კანისთვის, რომელიც იქცევა სპიკერად. მიკროფონი. ეს მასალა არის ულტრათხელი, გამჭვირვალე ჰიბრიდული ნანომემბრანა (100 ნანომეტრზე ნაკლები), რომლებიც ბუნებით გამტარია. ეს ნანომემბრანა შეიძლება გადაიქცეს ა დინამიკი რომელიც შეიძლება დაერთოს ნებისმიერ მოწყობილობას ხმის წარმოებისთვის. ნანომემბრანები ძირითადად თხელი გამყოფი ფენებია ნანომასშტაბიანი სისქით. ისინი არიან ძალიან მოქნილი, ულტრა მსუბუქი წონა და აქვთ უმაღლესი წებოვნება, რის გამოც მათ შეუძლიათ პირდაპირ მიმაგრება ნებისმიერი ტიპის ზედაპირზე. რუტინულად ხელმისაწვდომი ნანომემბრანები მიდრეკილია რღვევისკენ და არ ავლენენ ელექტროგამტარობას და ეს არის მიზეზი იმისა, რომ ასეთი განვითარებადი ტექნოლოგიები შეზღუდულია. ამ შეზღუდვების გვერდის ავლით, მკვლევარებმა ჩაყარეს ვერცხლის ნანომავთულის მატრიცა გამჭვირვალე პოლიმერული ნანომემბრანის შიგნით. ასეთ ჰიბრიდს აქვს დამატებითი თვისება, იყოს გამტარი ნაწილი, რადგან არის ულტრა თხელი, გამჭვირვალე და მთლიანობაში შეუმჩნეველი გარეგნულად. სიმკვრივე გასაოცარია და ნიშნავს, რომ ის 1000-ჯერ უფრო თხელია ვიდრე ერთი ფურცელი! დამატებითი თვისებები ხელს უწყობს ეფექტურ ურთიერთქმედებას მრუდე და დინამიურ ზედაპირებთან რღვევის ან ბზარების გარეშე. ასეთი ჰიბრიდული ნანომემბრანების გამოყენებამ, რომლებსაც აქვთ შესანიშნავი ოპტიკური, ელექტრული და მექანიკური თვისებები, მკვლევარებს საშუალება მისცეს შეექმნათ დინამიკები და მიკროფონები, რომლებიც შეიძლება დამაგრებულიყო კანზე.
დინამიკმა გამოიყენა ცვლადი ელექტრული ძაბვა ვერცხლის ნანომავთულის მატრიცის გასათბობად, რომელიც შემდეგ წარმოქმნიდა ხმის ტალღებს (თერმოაკუსტიკური ხმა) გარემომცველ ჰაერში ტემპერატურის გამოწვეული რხევების გამო. პრაქტიკული დემონსტრირებისთვის მათ გამოიყენეს კომერციული მიკროფონი ხმის ამოსაცნობად და ჩასაწერად. კანზე მიმაგრებული დინამიკი კარგად უკრავდა და ხმები ადვილად ამოსაცნობი იყო. მიკროფონად მუშაობისთვის, ჰიბრიდული ნანომემბრანები ჩასვეს ელასტიურ ფენებს შორის (მიკროპტერნირებული პოლიდიმეთილსილოქსანი) მცირე ზომის ნიმუშებით სენდვიჩის მსგავს სტრუქტურაში. მას შეეძლო სიზუსტით ამოიცნო ვოკალური იოგების ხმა და ვიბრაცია. ეს ხდება ტრიბოელექტრული ძაბვის გამო, რომელიც წარმოიქმნება ელასტიურ ფილებთან კონტაქტის დროს. ეს ასევე პრაქტიკულად გამოცდილი იყო და შეუფერხებლად მუშაობდა.
ქაღალდის თხელი, ელასტიური, გამჭვირვალე კანზე დასამაგრებელი ტექნოლოგია, რომელიც ადამიანის კანს დინამიკად ან მიკროფონად გარდაქმნის, ნამდვილად საინტერესოა მომხმარებლებისთვის რეკრეაციული მიზნებისთვის. ეს ტექნოლოგია ასევე შეიძლება სასარგებლო იყოს კომერციულ პროგრამებში. მაგალითად, მიკროფონის დიზაინი შეიძლება შეიცვალოს სმარტფონების ან კომპიუტერების ხმით გააქტიურებული უსაფრთხოების სისტემების გასახსნელად გამოსაყენებლად. მისი გამოყენება შესაძლებელია სმენისა და მეტყველების დაქვეითებულთათვის, სენსორებში და კონფორმულ ჯანდაცვის მოწყობილობებში გამოსაყენებლად. კომერციული გამოყენებისთვის საჭიროა მოწყობილობის მექანიკური გამძლეობა და შესრულება. ამ კვლევამ გზა დაადგინა ახალი თაობის აცვიათ სენსორებისა და მოწყობილობებისთვის. ასეთი ტარებადი მოწყობილობების უსაფრთხოების შესახებ შეშფოთება რჩება. მიუხედავად იმისა, რომ ძალიან ცოტა სამეცნიერო ლიტერატურა ხელმისაწვდომია ამგვარი მოწყობილობების მავნე ზემოქმედების ყოვლისმომცველი დასამტკიცებლად, ცნობილია, რომ ეს მოწყობილობები ასხივებენ რადიაციას, განსაკუთრებით მობილური ტელეფონები და wi-fi კავშირები. შემაშფოთებელია, რომ ეს ელექტრონული მოწყობილობები ნახმარია, ამიტომ ისინი პირდაპირ კონტაქტშია ჩვენს სხეულთან. არსებობს შესაძლებლობა, რომ ამ მოწყობილობების გახანგრძლივებულმა ზემოქმედებამ შეიძლება გამოიწვიოს ადამიანის ჯანმრთელობის გრძელვადიანი რისკები. მეტი ინფორმირებულობაა საჭირო როგორც მწარმოებლების, ისე მომხმარებლების მხრიდან იმის შესახებ, შეიქმნა თუ არა ასეთი მოწყობილობები უსაფრთხოების ყველა სწორი პროცედურების დაცვით.
***
{შეგიძლიათ წაიკითხოთ ორიგინალური კვლევითი ნაშრომი ციტირებულ წყარო(ებ)ის სიაში ქვემოთ მოცემულ DOI ბმულზე დაწკაპუნებით}
წყარო (ებ) ი
კანგ ს და სხვ. 2018. გამჭვირვალე და გამტარ ნანომემბრანები ორთოგონალური ვერცხლის ნანომავთულის მასივებით კანზე დასამაგრებელი დინამიკებისა და მიკროფონებისთვის. მეცნიერება ავანსები. 4 (8).
https://doi.org/10.1126/sciadv.aas8772
***
