Ir atklāta valkājama elektroniska ierīce, kas var piestiprināties pie ķermeņa un darboties kā skaļrunis un mikrofons
Pēdējos gados arvien vairāk tiek atklātas un izstrādātas valkājamas elektroniskas ierīces, kuras klienti var nēsāt uz sava ķermeņa. Šādu valkājamu tehnoloģiju vai sīkrīku var piestiprināt pie cilvēka āda un, piemēram, var izsekot personas veselības vai fiziskās sagatavotības statusam. Šādus “veselības vai aktivitātes izsekotājus” un viedpulksteņus tagad ražo vairāki tirgū esošie tehnoloģiju spēlētāji, un to popularitāte pieaug. Viņiem ir mazi kustības sensori, kas ļauj sinhronizēt ar mobilajām ierīcēm. Tie ir kļuvuši par cilvēku ikdienas sastāvdaļu.
Skaļrunis un mikrofons, ko var nēsāt!
Zinātnieki no UNIST Enerģētikas un ķīmijas inženierijas skolas ir izstrādājuši novatorisku valkājamu tehnoloģiju cilvēka ādai, kas kļūst par “pielīmējamu” skaļruni un mikrofons. Šis materiāls ir īpaši plānas, caurspīdīgas hibrīda nanomembrānas (mazāk nekā 100 nanometri), kas pēc savas būtības ir vadošas. Šī nanomembrāna var pārvērsties par a skaļrunis ko var pievienot jebkurai ierīcei, lai radītu skaņu. Nanomembrānas būtībā ir plāni atdalīšanas slāņi ar nanomēroga biezumu. Tās ir ļoti elastīgas, īpaši vieglas, un tām ir lieliska saķere, tāpēc tās var tieši piestiprināt pie jebkura veida virsmas. Parasti pieejamās nanomembrānas ir pakļautas plīsumiem un tām nav elektrovadītspējas, un tāpēc šādas jaunās tehnoloģijas ir ierobežojušas. Lai apietu šos ierobežojumus, pētnieki caurspīdīgā polimēra nanomembrānā ievietoja sudraba nanovadu matricu. Šādam hibrīdam ir papildu īpašība būt vadošai daļai, jo tas ir īpaši plāns, caurspīdīgs un kopumā ir neuzkrītošs. Plāns ir ievērojams un nozīmē, ka tas ir 1000 reižu plānāks nekā viena papīra lapa! Papildu īpašības veicina efektīvu mijiedarbību ar izliektām un dinamiskām virsmām bez plīsumiem vai plaisāšanas. Izmantojot šādas hibrīdas nanomembrānas, kurām ir ievērojamas optiskās, elektriskās un mehāniskās īpašības, pētnieki varēja izgatavot skaļruņus un mikrofonus, kurus varētu piestiprināt pie ādas.
Skaļrunis izmantoja maiņstrāvas elektrisko spriegumu, lai sildītu sudraba nanovadu matricu, kas pēc tam radīja skaņas viļņus (termoakustisko skaņu) apkārtējā gaisa temperatūras izraisītu svārstību dēļ. Praktiskai demonstrācijai viņi izmantoja komerciālu mikrofonu, lai noteiktu un ierakstītu skaņu. Skaļruņa ierīce, kas piestiprināta pie ādas, atskaņoja labi, un skaņas bija viegli atpazīstamas. Lai darbotos kā mikrofons, hibrīdas nanomembrānas tika ievietotas starp elastīgām plēvēm (mikroraksta polidimetilsiloksāns) ar maziem rakstiem sviestmaizēm līdzīgā struktūrā. Tas varētu precīzi noteikt skaņu un balss saišu vibrācijas. Tas notiek triboelektriskā sprieguma dēļ, kas rodas saskarē ar elastīgajām plēvēm. Tas arī tika praktiski pārbaudīts un darbojās nevainojami.
Šāda papīra plāna, elastīga, caurspīdīga, uz ādas piestiprināma tehnoloģija, kas cilvēka ādu pārvērš par skaļruni vai mikrofonu, klientiem patiešām ir interesanta atpūtas nolūkos. Šī tehnoloģija var būt noderīga arī komerciālos lietojumos. Piemēram, mikrofona dizainu var mainīt, lai to izmantotu, lai atbloķētu ar balsi aktivizējamas drošības sistēmas viedtālruņiem vai datoriem. To var izmantot dzirdes un runas traucējumiem, lietošanai sensoros un konformālās veselības aprūpes ierīcēs. Komerciālai lietošanai būs jāuzlabo ierīces mehāniskā izturība un veiktspēja. Šis pētījums ir noteicis ceļu jaunas paaudzes valkājamiem sensoriem un ierīcēm. Bažas par šādu valkājamo ierīču drošību joprojām pastāv. Lai gan ir pieejams ļoti maz zinātniskās literatūras, lai vispusīgi pierādītu šādu ierīču kaitīgo ietekmi, ir labi zināms, ka šīs ierīces izstaro starojumu, jo īpaši mobilie tālruņi un Wi-Fi savienojumi. Satraucoši ir tas, ka šīs elektroniskās ierīces tiek nēsātas tā, lai tās būtu tiešā saskarē ar mūsu ķermeni. Pastāv iespēja, ka ilgstoša šo ierīču iedarbība var ilgstoši apdraudēt cilvēka veselību. Ir nepieciešama lielāka izpratne gan no ražotāju, gan patērētāju puses par to, vai šādas ierīces ir izstrādātas, ievērojot visas pareizās drošības procedūras.
***
{Jūs varat izlasīt oriģinālo pētījumu, noklikšķinot uz DOI saites, kas norādīta tālāk citēto avotu sarakstā}
Avots (-i)
Kang S et al. 2018. Caurspīdīgas un vadošas nanomembrānas ar ortogonāliem sudraba nanovadu blokiem uz ādas piestiprināmiem skaļruņiem un mikrofoniem. Zinātne Avansa. 4 (8).
https://doi.org/10.1126/sciadv.aas8772
***
