پوست الکترونیکی، فن آوریی برای ثبت ضربان قلب، فعالیت های الکتریکی مغز و انقباض های ماهیچه ای با دقتی مشابه الکترود های حجیم معمولی است. این قطعه که ضخیم تر از تار موی انسان نیست، بوسیله ی یک متخصص علوم مواد در دانشگاه ایلینویز به نام جان راجرز[1] و همکارانش ساخته شده است و شامل شبکه قابل انعطاف و کشسانی از مدار های حسگر  است. آن را می توان مانند خالکوبی موقت روی پوست قرار داد و یا از پوست جدا کرد و برای چسباندن به پوست نیازی به چسب ندارد.

در حال حاضر از این پوسته ها می توان برای چند روز استفاده کرد، اما پژوهش گران امیدوارند این فن آوری روزی به پزشکان اجازه دهد تا وضعیت سلامت بیماران را بطور دائم زیر نظر بگیرند.

پوست الکترونیکی توانایی انجام کارهایی را دارد که حسگرهای پزشکی مرسوم قادر به انجامشان نیستند. برای مثال هنگامیکه این قطعه در دهان قرار داده می شود کلماتی که بیان می شود را در حدی مناسب برای کنترل یک بازی کامپیوتری ساده، دریافت می کند. به گفتهء راجرز دلیل امتحان آنها روی دهان اینست که نشان دهند که این قطعه واقعا نا مرئی است و  این غشاء الکترونیکی را حتی میتوان بر روی بخش های حساس بدن نصب کرد.این پژوهش امروز در نشریه ساینس به چاپ رسیده است[2].

از دیگر کاربرد های این قطعه  میتوان از کمک به صحبت کردنِ بیمارانی که مشکلات حنجره ای دارند، تشخیص نوزادانِ نارس و بالا بردن کنترل پروتز های دندان نام برد راجرز همچنین با فیزیوتراپیست ها برای استفاده از این پوسته ها جهت القاء انقباض ماهیچه ای در نواحی فلج شده از بدن، همکاری می کند.

استفانی لاکور[3] مهندسی در دانشگاه کمبریج انگلستان این فن آوری را بسیار هیجان انگیز می داند. او معتقد است که این پدیده نشان می دهد که قطعات پر کاربرد و کارآمد الکترونیکی می توانند به شکلی مشابه بافت بدن طراحی شوند و همچنان بشیوه ای مطمئن عمل کنند. به گفته ی او، احتمال دارد بتوان از این فن آوری برای طراحی پوششهای پیشرفته که هنوز چندان مورد توجه نیستند کمک گرفت.

گروه آقای راجرز در حدود 15 سال بر روی جریان های انعطاف پذیر الکترونیکی کار کرده اند و هم اکنون به دنبال ساخت ماشین هایی هستند که از پوست بدن انسان تقلید می کنند. راجرز بر این باور است که این ماشین ها سیر طبیعی تکامل پوست الکترونیکی هستند و اضافه می کند: "پوست ماده ای بسیار شگفت انگیز است."

پوست الکترونیکی شامل حسگرها، آنتن ها، دیود های گسیلنده نور و اجزاء دیگری است که میان دو لایه محافظ قرار گرفته اند. توان الکتریکی این قطعه از سلول های خورشیدی جاسازی شده یا سیم پیچ های القایی که قابل استفاده برای تولید جریان بدون سیم هستند، تامین می شود. این مجموعه به همراه لایه های محافظ روی یک ورقه کشسان پُلی اِستر که برای تطابق با ویژگی های فیزیکی پوست طراحی شده قرار می گیرند. لاکور می گوید: " تا آنجا که من می دانم این نرم ترین لایه ای است که چنین مجموعه ای از مدارهای الکترونیکی  را در خود جای داده است."

ضخامت کمتر از 40 میکرومتری این قطعه آنرا انعطاف پذیرتر از تراشه های شکننده میلیمتریِ سیلیکونی می کند. در این مقیاس، هر چیزی که بطور عادی شکننده است به جسمی نرم تبدیل می شود.  بطوریکه می توان سیستم را حتی اگر برای ساختش از قطعات صلب و کوچک سیلیکونی استفاده شده باشد، به چیزی شبیه پارچه تبدیل کرد.

پوست الکترونیکی به حدی نازک است که تنها با نیروهای کوتاه برد واندر والس که مولکول ها را بهم می چسبانند به پوست وصل می شود، همانطور که نیرویی که برای جدا کردن آن لازم است 10 میلیون بار ضعیف تر از نیروی لازم برای جدا کردن تراشه های میلیمتری است. در این پوسته، مدارها از شبکه ی رشته های نازک S شکل ساخته شده اند تا خاصیت کشسانی داشته باشند و به راحتی شکسته نشوند.

این گروه تحقیقاتی درحال حاضر مشغول کار بر روی اضافه کردن اِلِمان های جدیدی شامل قطعات پیزوالکتریک که توان الکتریکی شان از حرکات بدن تامین می شوند، باطری ها، و رابط های بی سیم برای بروز کردن اطلاعات یا فرمان ها، هستند.

یکی از اشکالات این فن آوری اینست که ریختن متناوب سلول های پوست بدن باعث می شود که این تافته ی الکترونیکی پس از چند روز از بین برود. به همین دلیل پژوهش گران بدنبال راهی هستند که بتوان ماه ها از این قطعه استفاده کرد. ساخت پوست الکترونیک گران نیز هست، اما راجرز امیدوار است این قطعه به تولید انبوه برسد و می گوید ما در حال ساخت این فن آوری شگفت انگیز هستیم نه تولید آن، بنابراین معتقدم موانع تکنیکی که بر سر راه تولید تجاری این فن آوری است کمتر از آن چیزی است که بطور معمول شاهدش هستیم.

منبع: