У него, возможно, были лазер в его часах и радио в его легче, но даже Джеймс Бонд не вызывал мутацию у устройств, татуированных к его коже. Теперь он мог благодаря развитию ультратонкой электроники, которая может быть помещена в кожу так же легко как временная татуировка. Исследователи надеются, что новые устройства проложат путь к датчикам, контролирующим сердечную и мозговую деятельность без большого оборудования, или возможно компьютеров, работающих через самые тонкие голосовые команды или движение тела.Эластичная и сгибающаяся электроника была вокруг в течение нескольких лет.
Один подход должен написать схемы на материалы, которые уже гибки, таковы как чернила на бумаге, таким образом, устройства могут быть свернуты и убраны. Другой должен сделать сами схемы гибкими. В 2008, например, инженеры в университете Токио создали проводящий материал, походивший немного на чулок в сеточку. Сделанный из углеродных нанотрубок и резины, это могло простираться больше чем одной третью ее естественной длины, достаточно возможно, чтобы заставить роботы стать более проворными.
Проблема с этими прошлыми попытками, говорит, что материаловед Джон Роджерс из Университета Иллинойса, Равнины Урбаны, то, что ни один из них не был столь же эластичным и сгибающимся как человеческая кожа. Это – позор, потому что у ученых были великие видения для интеграции кожи с электроникой с медицинских датчиков на аудиоплееры или сотовые телефоны, которые Вы можете буквально нести на руке.Тритесь на, кожица прочь.
Так называемая эпидермальная электроника так же проста применить, и удалить, как временная татуировка.Кредит: Джон А. РоджерсБольше научных видео новостей
Теперь, Роджерс и его коллеги в Равнине Урбаны и других учреждениях в США, Сингапуре и Китае придумали форму электроники, почти точно соответствующей механическим свойствам кожи. Известный как эпидермальная электроника, они могут быть применены похожим способом к временной татуировке: Вы просто помещаете его в кожу и третесь, это на с водой (посмотрите видео). Устройства могут даже быть скрыты под фактическими временными татуировками для хранения электроники скрытой.
«Кожа представляет одно из самых естественных мест для интеграции электроники», говорит Роджерс, документ группы которого кажется онлайновым сегодня в Науке. «Как самый большой орган в нашем органе и наш основной сенсорный способ взаимодействия с миром, это играет специальную роль».Новая технология является продуктом трансгрессий в нескольких областях.
Каждый находится в активных компонентах схемы — транзисторах, диодах, и других неотъемлемо жестких полупроводниках — какая группа Роджерса сгладилась и сжалась к размеру самых крошечных ударов и морщин на коже. Другой находится в материале, на котором устроены эти компоненты: лист эластичного «эластомера», подражающего массе, толщине и эластичности кожи. Как дополнительно-цепкая пластмассовая обертка, эластомер придерживается кожи естественно, с помощью только слабые, кратковременные, привлекательные силы, всегда существующие между соседними молекулами для прилипания. Это может остаться приложенным больше 24 часов почти где угодно на органе.
Третий важный компонент является расположением схемы. Поместите компоненты, и телеграфирует слишком близко, и они укрепят устройство, делая склонным порваться. Таким образом, группа Роджерса использует компьютерную программу для предсказания всего воздействия и напряжений, возникающих с различными проектами, и затем выбирает тот, сохраняющий эластичность в максимуме.В одном эксперименте группа применила устройство размер почтовой марки к груди человека для улавливания электрических сигналов, произведенных сердцем.
Измерения согласились «замечательно хорошо» с произведенными электрокардиограммой больницы, исследователи говорят, не полагаясь на потенциально неудобные гели или ленту. В другом эксперименте группа применила устройство, содержащее микрофон к горлу человека, и накормила сигналом компьютер. Компьютер мог признать четыре различных слова: «вниз», «оставленный», и «право». Эта технология могла в конечном счете помочь людям с некоторыми нарушениями управлять компьютерами, говорят исследователи.
Физик Зигфрид Бауэр из университета Джоханнса Кеплера в Линце, Австрия, соглашается, что эпидермальная электроника имеет важные медицинские заявления. Однако он отмечает, что технология должна быть проверена с диапазоном кожных заболеваний от сухого до потного. «Схемы должны допускать транспирацию и дыхание», говорит он.Роджерс и его коллеги отдельно продемонстрировали, что они могут добавить другие полезные опции к эпидермальной электронике.
Солнечные батареи могли однажды привести устройства в действие без внешнего источника; между тем сигналы, зарегистрированные устройствами, могли быть переданы к базовой станции с помощью беспроводных технологий с усиками. В долгосрочной перспективе Роджерс полагает, что технология могла обеспечить электронную ссылку на самые тонкие процессы органа, включая движение ферментов и антител, для прослеживания пути болезни. «В конечном счете мы думаем, что [наши] усилия могут запятнать различие между электроникой и биологией», говорит он.