antony_w (antony_w) wrote,
antony_w
antony_w

Следующей носимой технологией может быть… ваша кожа



Технологии могут быть неудобными. Наши карманы отягощают гигантские смартфоны, которые невозможно быстро вытащить, если куда-то бежишь. Попытки сделать наши устройства более доступными с помощью умных часов пока сложно назвать успешными. Но что, если бы часть вашего тела стала компьютером, с экраном у вас на руке и, может быть, даже прямой связью с вашим мозгом?

Искусственная электронная кожа (e-skin) однажды может воплотить это в реальность. Ученые разрабатывают гибкие, сгибаемые и даже растягиваемые электронные схемы, которые можно будет применить непосредственно к коже. И помимо превращения вашей кожи в тачскрин, такой подход может быть полезен, если человек получил ожоги или имеет проблемы с нервной системой.

Простейший вариант этой технологии — электронная татуировка. В 2004 году ученые из США и Японии представили схему датчика давления, изготовленную из предварительно растянутых тонких кремниевых полос, которую можно было приложить прямо к предплечью. Но неорганические материалы вроде кремния жесткие, а кожа гибкая и растяжимая. Поэтому исследователи находятся в поиске электронных микросхем, которые можно было бы делать из органических материалов (как правило, специального пластика или форм углерода вроде графена, которые проводят электричество) в качестве основы для электронной кожи.

Типичная электронная кожа состоит из матрицы различных электронных компонентов — гибких транзисторов, органических светодиодов, датчиков и органических фотовольтаических (солнечных) ячеек — соединенны между собой с помощью растягиваемых или гибких токопроводящих проводов. Эти устройства делают из очень тонких слоев материала, которые распыляются или выпариваются на гибкой основе, производя большие (до нескольких десятков квадратных сантиметров) электронные схемы в форме, подобной коже.

Значительная часть усилий по созданию этой технологии в последние несколько лет рождалась благодаря робототехнике и желанию придать машинами человеческие тактильные качества. У нас имеются устройства на основе электронной кожи, которые чувствуют приближение объектов, могут измерять температуру и оказывать давление. Это помогает роботам быть более осведомленными об их окружении (и людях, которые могут оказаться на пути). В случае интеграции в носимые технологии, электронная кожа может делать то же для людей, к примеру, обнаруживая вредные или небезопасные движения во время спортивных упражнений.



Подобная технология также привела к созданию гибких экранов; как минимум одна компания надеется превратить кожу в тачскрин, используя датчики и пикопроекторы вместо дисплея.

Но сможем ли мы однажды встроить эту технологию прямо в наши тела? Будет ли это распространено? Проблема органической электроники в данный момент такова, что она не очень надежда и демонстрирует не самую высокую производительность. В конце концов, даже на электронной коже образуются морщины. Слои распадаются и схемы нарушаются. Вдобавок атомы в органических материалах расположены более хаотично, чем в неорганических. Из-за этого электроны в них движутся в 1000 раз медленнее, устройства работают медленнее и имеют проблемы с отводом тепла.

Биосовместимость

Другая серьезная проблема в том, как интегрировать электронную кожу в человеческое тело, чтобы не создать сопряженные медицинские проблемы и привязать ее к нервной системе. Органические материалы в своей основе имеют углерод (как и наши тела), так что в некотором смысле являются биосовместимыми и не отталкиваются телом. Но частицы углерода хорошо проходят через клетки, из которых состоит наше тело, а значит могут приводить к воспалению, вызывать иммунную реакцию и, возможно, даже приводить к появлению опухолей.



И все же ученые добились определенного успеха, пытаясь привязать электронные устройства к нервной системе. Ученые из Университета Осаки разрабатывают импланты мозга из гибкой матрицы органических тонкопленочных транзисторов, которые могут быть активированы одной лишь силой мысли. Сложность в том, что инвазивный подход может привести к проблемам, особенно когда мы начнем испытание технологии на людях.

В ближайшие годы мы определенно увидим, как прототипы устройств на основе электронной кожи набирают обороты в форме носимых телесных датчиков и, возможно, в форме устройств для извлечения энергии из движений тела. Куда больше времени уйдет на разработку сложных микросхем вроде тех, что присутствуют в наших смартфонах. А сколько людей вообще пойдет на это? Вы готовы стать киборгом на все 99%?

Tags: технологии
Subscribe

Posts from This Journal “технологии” Tag

promo antony_w august 17, 2014 11:48 18
Buy for 10 tokens
Есть блог, в котором написано много постов про роботов: ссылка И там есть несколько статей о замене рабочих мест человека роботами: Уже к 2018 году роботы отберут у человека часть профессий Рабский труд без зарплаты Армия роботов: зачем она нужна обильной людьми Поднебесной и кому может…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 1 comment