السعودية تطور “الجلد الإلكتروني” لصناعة الأطراف الصناعية (صور)

طّور مجموعة من الباحثين في جامعة “الملك عبد الله للعلوم والتقنية في المملكة العربية السعودية، جلد صناعي قوي ومطاطي وحساس مثل جلد الإنسان، يمكن استخدامه في صناعة الأطراف الصناعية.

ويُعرف باسم” الجلد الإلكتروني”، ويشير الباحثون أنه يمكن إصلاحه لأكثر من 5000 مرة، كما يمكن استخدامه لمراقبة صحة الشخص، أو الحالة الهيكلية للطائرة، نظرًا لكونه حساس مثل جلد الإنسان.

في حين أنها ليست المرة الأولى التي يحاول فيها العلماء استنساخ جلد الإنسان “إلكترونيًا” ، إلا أن المحاولات السابقة فشلت في مطابقة مواصفات الجلد الحقيقة.

ويمكن لهذا النموذج الأولي استشعار الأشياء من مسافة تصل إلى 8 بوصات،  بالإضافة إلى التفاعل مع الأشياء في أقل من عُشر من الثانية، فضلًا عن إمكانية إصلاحه أكثر من 5000 مرة.

وقال أحد القائمين على الاكتشاف للصحيفة البريطانية “ديلي ميل”: إن الجلد الإلكتروني المثالي يجب أن يحاكي العديد من الوظائف الطبيعية لجلد الإنسان، بما في ذلك استشعار درجة الحرارة واللمس.

موضحًا: ” أنه على الرغم من ذلك، فإن صنع إلكترونيات مرنة بشكل مناسب يمكنها أداء مثل هذه المهام الدقيقة مع تحمل الصدمات والخدوش في الحياة اليومية يمثل تحديًا كبيرًا، كما يجب تصميم كل مادة معنية بعناية للتطابق الجلد الأصلي للإنسان”.

وأكد:” أن هناك العديد من المحاولات السابقة لنسخ جلد الإنسان بطبقة مستشعر، مصنوعة من مادة نانوية نشطة، مع طبقة قابلة للتمدد تلتصق بجلدنا، ولكن الاتصال بين هاتين الطبقتين غالبًا ما يكون ضعيفًا جدًا أو قويًا جدًا، مما يقلل من متانته أو حساسيته أو مرونته، و يجعله أكثر عرضة للكسر.

وتابع:” أدى ظهور المستشعرات ثنائية الأبعاد إلى تسريع الجهود المبذولة لدمج هذه المواد النحيفة ذريًا والقوية ميكانيكيًا في جلود اصطناعية وظيفية ودائمة، ولمعالجة هذه المشكلة، استخدم الباحثون “هيدروجيل” مقوى بجسيمات السيليكا النانوية لإنشاء سطح مرن، مع دمجه مع مستشعر “مكسين” ثنائي الأبعاد من كربيد التيتانيوم باستخدام أسلاك نانو عالية التوصيل.

 وأشار إلى أن الهلاميات المائية فيه تمثل نسبة أكثر من 70 %، مما يجعلها متوافقة للغاية مع أنسجة جلد الإنسان. 

مضيفًا: إنه إنجاز مذهل للبشرة الإلكترونية أن تحافظ على المتانة بعد الاستخدام المتكرر، وهو ما يحاكي مرونة الجلد البشري والانتعاش السريع له”.

مشددًا قائلًا: أنه يمكن للاختراع الجديد أن يساعد في صنع أطراف صناعية قادرة أيضًا على مراقبة المعلومات البيولوجية بما في ذلك التغيرات في ضغط الدم.

بينما وجد الباحثون أنه من خلال التمدد المسبق للهيدروجيل في جميع الاتجاهات، ثم تطبيق طبقة من الأسلاك النانوية والتحكم في إطلاقها، تنشأ مسارات تصل إلى طبقة المستشعر التي تظل سليمة حتى لو تم شد المادة إلى 28 ضعف حجمها الأصلي.

وفي الوقت نفسه ، فهي حساسة للغاية لدرجة أنها تستطيع التمييز بين الكتابة اليدوية المكتوبة على سطحها ، مع تحملها لـ 5000 تشوه، وتتعافى في غضون ربع ثانية تقريبًا.

تعرف على أنواع وعلامات سرطان الجلد