تری‌دی‌باز(3DBaz)- محققان دانشگاه Minnesota به روندی انقلابی در چاپ سه بعدی دستگاه‌های الکترونیکی کشسان دست یافتند که به ربات‌ها قابلیت لمس محیط خود را می‌دهد.
این کشف در واقع قدمی رو به جلو در چاپ الکترونیکی روی پوست انسان می‌باشد.
این تحقیق در شماره‌ی بعدی Advanced Materials منتشر خواهد شد و هم اکنون بصورت آنلاین در دسترس است.

 Michael McAlpine؛ استادیار مهندسی مکانیک دانشگاه Minnesota و پژوهشگر ارشد این پروژه می‌گوید:

این بافت‌های الکترونیکی کشسان که ما به آنها دستیابی پیدا کردیم استفاده‌های کاربردی فراوانی دارد.
استفاده‌ی این پوست مصنوعی روی ربات‌های جراحی، به جراح‌ها این این قابلیت را می‌دهد که عملا در طول جراحی حداقل آسیب را هم احساس کنند.
این دستاورد اگر بجای دوربین‌هایی که مورد استفاده قرار گرفته‌اند جایگزین شوند موجب آسانتر شدن روند جراحی می‌شوند.
این سنسورها همچنین راه رفتن و تعامل ربات‌ها با محیط زیست را آسانتر می‌کنند.

 McAlpine -کسی که در سال 2013 برای یکپارچه سازی الکترونیک و چاپ سه بعدی مواد نانو جهت ساخت گوش مصنوعی، تحسینِ بین المللی را دریافت کرد – می‌گوید این کشف جدید همچنین می‌تواند جهت چاپ الکترونی روی پوست انسان واقعی استفاده شود.
این تکنولوژی پوششی نهایی در نهایت می‌تواند در سیستم نظارت بر سلامت و برای سربازان جهت تشخیص مواد شیمیایی خطرناک یا مواد منفجره مورد استفاده قرار گیرد.

وی همچنین اضافه می‌کند:

درحالی که ما هنوز روی پوست انسان عمل چاپ را انجام نداده‌ایم، قادر بودیم با استفاده از این تکنیک روی سطح منحنی دست مدل فرآیند چاپ را انجام دهیم.
ما همچنین دستگاه چاپ شده را با پوست ربط دادیم و از اینکه این دستگاه آنقدر حساس است که می‌تواند نبض شما را در زمان واقعی تشخیص دهد شگفت زده شدیم.

 McAlpine و تیمش یک سنجش بافت منحصر بفرد توسط یکی از چاپگرهایی که خودشان در آزمایشگاه ساخته بودند، تولید کردند.
این چاپگر چندکاره دارای چهارنازل جهت چاپ انواع مختلف جوهرهای تخصصی، که لایه‌های مختلف دستگاه را بوجود می‌آورند، می‌باشد.
یک لایه‌ی پایه سیلیکونی، الکترود بالا و پایین ساخته شده از جوهر هدایت کننده، یک سنسور سیم پیچ فشار و یک لایه سکریفیشال(ساپورت کننده) که لایه‌ی بالایی را در جایی که هست نگه می‌دارد.
این لایه‌ی ساپورت کننده بعداً در مرحله‌ی نهایی پروسه‌ی تولید شسته می‌شود.

در کمال تعجب، تمام لایه‌های این جوهرها که در این سنسور انعطاف پذیر مورد استفاده قرار گرفته‎‌اند می‌توانند در دمای اتاق تنظیم شوند.
چاپ سه بعدی مرسوم که در آن از متریال پلاستیک استفاده می‌شود، به دلیل داغی و سفتی زیاد نمی‌شود روی پوست استفاده کرد.
این سنسورهای چاپ شده‌ی انعطاف پذیر می‌توانند تا سه برابر سایز اصلی خود کش بیایند.

 McAlpine می‌گوید:

این یک راه کاملا جدید برای دستیابی به چاپ سه بعدی اجسام الکترونیکی است.
ما چاپگر سه بعدی چندکاره‌ای داریم که می‌تواند چند لایه‌ی مختلف را برای ساختن این دستگاه‌های حسی انعطاف پذیر، چاپ کند.
این دستاورد می‌تواند ما را در مسیرهایی، از نظارت بر سلامتی گرفته تا برداشت انرژی و سنجش شیمیایی، سوق دهد.

محققان می‌گویند بهترین قسمت این اکتشاف فرآیند ساخت آن می‌باشد.

 McAlpine افزود:

در بسیاری از تحقیقات، شما چیزی را کشف می‌کنید سپس آن اکتشاف نیاز به افزایش مقیاس دارد.
گاهی اوقات این افزایش مقیاس می‌تواند سال‌ها قبل از آماده شدن آن برای ارائه و استفاده باشد.
اما اینبار، فرآیند ساخت هم اکنون در دست اجراست و آماده است تا مورد استفاده قرار بگیرد.

محققان می‌گویند قدم بعدی، حرکت در جهت جوهرهای نیمه هادی و چاپ روی بدن واقعی است.

 McAlpine در انتها یادآور شد که “احتمالات برای آینده بی انتهاست.”

علاوه بر Mcalpine، تیم حقیقاتی شامل دانشجویان فارغ التحصیل دپارتمان مهندسی دانشگاه   Minnesota بنام های Shuang-Zhuang Guo ،Kaiyan Qiu ،Fanben Meng و Sung Hyun Park می‌باشند.
این تحقیق توسط موسسه‌ی ملی تصویربرداری پزشکی و مهندسی زیستی از موسسه‌ی ملی بهداشت، تامین می‌شود. محققان از امکانات Characterization Facility و Polymer Characterization Facility دانشگاه Minnesota برای تست کردن آزمایش‌های خود استفاده می‌کنند.

 

پاسخی بگذارید