حسگرهای پوشیدنی با استفاده از فناوری نانو و ابریشم

^{صنعتگران جوان : حسگرهای زیستی قابل پوشش، از جوراب های هوشمند تا لباس های تمرین ورزشی که میزان فعالیت فیزیکی را اندازه گیری می کنند، در حال تبدیل شدن به آخرین فناوری ضروری هستند. در حال حاضر محققان معتقدند که در آستانه استفاده از ابریشم، یکی از پرطرفدارترین پارچه های جهان- برای توسعه نسل حساس تر و منعطف تر از این دستگاه های چندمنظوره هستند تا عملکردهای غیرقابل کنترل بدن را پایش کنند.}

 

 

^{به گفته دکتر یینگینگ ژانگ در ۲۵۴ امین نشست و نمایشگاه ملی انجمن شیمی آمریکا(ACS)، در حال حاضر دنیای کاملی از فرصت ها برای حسگرهای ابریشمی وجود دارد. ابریشم یک ماده ایده آل برای تولید حسگرها است که بر روی بدن پوشیده می شود. یکی از احتمالات پیش بینی شده آنان این است که به عنوان یک سامانه بی سیم یکپارچه مورد استفاده قرار گیرد تا این امکان را برای پزشکان فراهم کرده تا راحت تر بیماران را از راه دور پایش کنند و در نتیجه سریع تر از قبل به نیازهای پزشکی آنان پاسخ دهند.}

^{حسگرهای قابل پوشش که معمولا با نیمه هادی ها ساخته می شوند، پتانسیل زیادی را برای پایش سلامتی بدن نشان می دهند اما محدودیت هایی دارند. برای مثال، حسگرهای کرنشی، که تغییرات نیرو را اندازه گیری می کنند، نمی توانند بسیار حساس و منعطف باشند. ابریشم، یک ماده طبیعی است که مستحکم تر از فولاد و منعطف تر از نایلون است و می تواند بر این مشکلات غلبه کند. این لیف هم چنین سبک وزن و زیست سازگار است. با این حال، ابریشم هدایت الکتریکی را به خوبی انجام نمی دهد. برای حل این چالش، ژانگ و همکارانش در دانشگاه چینهوای چین به دنبال راهی برای تقویت هدایت ابریشم بودند تا بتواند با موفقیت در دستگاه های حسگر بدن مورد استفاده قرار گیرد. محققان تصمیم گرفتند دو روش را امتحان کنند. در یک رویکرد، ابریشم را در یک محیط گازی بی اثر با درجه حرارت در محدوده ۱۱۱۲ درجه فارنهایت تا ۵۴۳۲ درجه فارنهایت اصلاح کردند. در نتیجه، ابریشم با کربن دوپ شده با نیتروژن به همراه برخی ذرات گرافیتی شده که به لحاظ الکتریکی رسانا است، برانگیخته شد.}

^{با استفاده از این روش، محققان حسگرهای کرنشی، حسگرهای فشاری و حسگرهای دوحالته ابداع کردند که قادر به اندازه گیری درجه حرارت و فشار به طور همزمان است. در رویکرد دیگر، گروه گرافن یا نانولوله های کربنی را به کرم ابریشم تغذیه کردند. برخی از این نانوذرات به طور طبیعی در ابریشم تولید شده توسط کرم ها قرار گرفتند. تاکنون این روش الیاف هادی الکتریسیته تولید نکرده است اما محققان هنوز در حال آزمایش با این روش هستند و امیدوارند که بتوانند این کار را انجام دهند. بر اساس نتایج اولیه، ژانگ می خواهد راه هایی را برای ایجاد مجموعه ی یکپارچه ای از حسگرهای خودتامین ابریشمی کشف کند که توسط نانوژنراتورها تامین انرژی شوند. وی هم چنین پیشنهاد کرد که حسگرهای ابریشمی گروه او ممکن است برای ساخت روبات های واقعا بینانه تر مورد استفاده قرار گیرند که بتوانند لمس کردن، درجه حرارت و رطوبت را حس کرده و حتی بتوانند تفاوت بین صداهای مردم را تشخیص دهند.}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nanotexnet