ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์แสดงปฏิกิริยาเหมือนมนุษย์ต่อแรงกด อุณหภูมิ และความเจ็บปวด

นักวิจัยในออสเตรเลียได้ออกแบบผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ที่แสดงปฏิกิริยาเหมือนมนุษย์ต่อแรงกด อุณหภูมิ และความเจ็บปวด Madhu Bhaskaranและเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัย RMITได้พัฒนาวัสดุนี้โดยการรวมเซ็นเซอร์เทียมสำหรับสิ่งเร้าทั้งสามนี้เป็นฟิล์มที่เข้ากันได้ทางชีวภาพเพียงแผ่นเดียว การออกแบบของพวกเขาแสดงถึงความก้าวหน้าที่สำคัญในความสามารถของเรา

ในการเลียนแบบผิวหนังของมนุษย์ และอาจนำไปสู่การพัฒนา

ที่สำคัญทั้งในด้านการดูแลสุขภาพและหุ่นยนต์ในฐานะอวัยวะรับความรู้สึกที่ใหญ่ที่สุดของเรา ผิวหนังประกอบด้วยเซลล์ประสาทรับความรู้สึกจำนวนมากที่คอยตรวจสอบระดับของสิ่งเร้าบางอย่างในสภาพแวดล้อมโดยรอบของเราอย่างต่อเนื่อง ตัวรับที่ซับซ้อนเหล่านี้จะส่งข้อมูลที่พวกเขารวบรวมไปยังสมอง ซึ่งทำการตัดสินใจแบบเรียลไทม์ว่าเราควรตอบสนองต่อพวกมันอย่างไร หากระดับของสิ่งเร้าใดๆ เพิ่มขึ้นเหนือขีดจำกัดอันตราย สมองก็สามารถกระตุ้นปฏิกิริยาที่พาเราออกจากอันตรายได้

ตัวรับสามประเภทมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการอยู่รอดของเรา: Pacinian corpuscle ซึ่งติดตามแรงกดดัน ตัวรับอุณหภูมิสำหรับอุณหภูมิ และตัวรับความรู้สึกเจ็บปวด ในขณะที่นักวิจัยพยายามเลียนแบบการทำงานของผิวหนังของเราในวัสดุประดิษฐ์ จำเป็นสำหรับพวกเขาที่จะสร้างพฤติกรรมของเซลล์ประสาทเหล่านี้ขึ้นใหม่ อย่างไรก็ตาม ความซับซ้อนที่แท้จริงของกลไกกระตุ้นปฏิกิริยาของพวกมันได้พิสูจน์แล้วว่าท้าทายอย่างยิ่งที่จะเลียนแบบ

ทีมของ Bhaskaran เอาชนะปัญหาเหล่านี้ได้โดยใช้อุปกรณ์ที่ชื่อว่า “memristor” ซึ่งสามารถควบคุมกระแสไฟในวงจรไฟฟ้าได้ ในขณะเดียวกันก็จำได้ว่าก่อนหน้านี้มีประจุไหลผ่านมากแค่ไหน เช่นเดียวกับที่สมองใช้หน่วยความจำระยะยาวเพื่อตัดสินใจว่าจะตอบสนองต่อสิ่งเร้าอย่างไร memristors สามารถประเมินได้ว่าจะสลับไปมาระหว่างสถานะหน่วยความจำต่างๆ เมื่อใด โดยอิงจากสิ่งเร้าที่ตรวจพบโดยเส้นใยนำไฟฟ้าระดับนาโนเมตร

เซ็นเซอร์คล้ายผิวหนังอุปกรณ์ต้นแบบที่

ให้ความรู้สึกเหมือนผิวหนัง ทำด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหดได้ (มารยาท: มหาวิทยาลัย RMIT)ในการพัฒนาผิวหนังเทียม นักวิจัยได้รวมเมมริสเตอร์จากสตรอนเทียมไททาเนตเข้ากับเซ็นเซอร์ความดันแบบยืดหยุ่นได้ ทองบนซิลิโคน (polydimethylsiloxane) ซึ่งช่วยให้เลียนแบบพฤติกรรมของเม็ดเลือด Pacinian นอกจากนี้ Bhaskaran และเพื่อนร่วมงานยังได้รวม memristor ไว้ในตัวกระตุ้นอุณหภูมิวาเนเดียมออกไซด์ซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงระหว่างโลหะและฉนวนที่อุณหภูมิที่กำหนดได้ สิ่งนี้ทำให้พวกเขาเลียนแบบเทอร์โมรีเซพเตอร์ได้ เช่นเดียวกับหน้าที่ที่สำคัญสี่ประการของโนซิเซ็ปเตอร์

นอกจากความโปร่งใส ทนทาน และเข้ากันได้ทางชีวภาพแล้ว ฟิล์มที่ได้ยังแสดงการตอบสนองต่อสิ่งเร้าต่างๆ ที่ทำซ้ำสิ่งเร้าของระบบประสาทของมนุษย์ได้อย่างแม่นยำ เมื่อใช้ระดับความดัน อุณหภูมิ และความเจ็บปวดสูงกว่าเกณฑ์ที่มนุษย์ยอมรับได้ เซ็นเซอร์จะทำงานเกือบจะในทันที

เนื่องจากผิวหนังที่ใช้ไฟฟ้ามีราคาไม่แพงและผลิตได้ง่าย มันจึงเปิดโอกาสใหม่ ๆ สำหรับความก้าวหน้าในการดูแลสุขภาพ – รวมถึงความสามารถในการแทนที่ตัวรับที่เสียหายด้วยการปลูกถ่ายผิวหนังที่ไม่รุกราน และแม้แต่เพื่อเพิ่มประสบการณ์ของมนุษย์ต่อสิ่งเร้าบางอย่างสำหรับการใช้งานรวมถึงการป้องกันและ กีฬา ในที่อื่นๆ อาจนำไปสู่ความก้าวหน้าใหม่ๆ ต่อหุ่นยนต์ที่เหมือนมนุษย์ เช่นเดียวกับกลไกป้อนกลับที่ชาญฉลาดยิ่งขึ้นสำหรับส่วนต่อประสานระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร

นักวิจัยในสหรัฐฯ และจีนได้สร้างฮาร์ดไดรฟ์

ไหมตัวแรกโดยใช้เทคนิคที่เรียกว่านาโนไลโทกราฟีอินฟราเรดระยะใกล้แบบเสริมปลาย (TINNL) อุปกรณ์ซึ่งสามารถจัดเก็บข้อมูลดิจิตอลที่มีความหนาแน่น 64 GB ต่อตารางนิ้ว ทนทานต่อสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย เช่น ความร้อน ความชื้น รังสีแกมมา หรือสนามแม่เหล็กสูง แม้ว่าฮาร์ดไดรฟ์แบบ Silk-Based ไม่น่าจะตรงกับความเร็วและความจุของไดรฟ์โซลิดสเทตที่ล้ำสมัยในราคาเท่ากัน แต่ชุดคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้มีแนวโน้มว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถฝังในร่างกายได้ .

เทคนิคการพิมพ์หินมักใช้ในการผลิตอุปกรณ์ที่มีความหนาแน่นของการจัดเก็บแบบออปติคัลสูงถึงหลายร้อย GB ต่อตารางนิ้ว อย่างไรก็ตาม การสร้างคุณสมบัติขนาดเล็กด้วยวิธีเหล่านี้อาจใช้เวลานาน และยังต้องใช้ขั้นตอนการผลิตที่มีราคาแพงและซับซ้อนอีกด้วย ข้อเสียอีกประการหนึ่งคือ การเลี้ยวเบนจะจำกัดความละเอียดของภาพพิมพ์หินแบบออพติคอลทั่วไปให้อยู่ที่ประมาณครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่นของแสงที่ส่องสว่าง ซึ่งประมาณหลายร้อยนาโนเมตรสำหรับแสงที่มองเห็นได้ สิ่งนี้ทำให้เพิ่มความหนาแน่นของการจัดเก็บ (เกินมาตรฐานอุตสาหกรรมในปัจจุบัน) ได้ยากขึ้น

เอาชนะขีดจำกัดการเลี้ยวเบนด้วยแสงระยะใกล้เทคนิคทางเลือกที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์ออปติคัลระยะใกล้สนามสแกนแบบกระจาย (s-SNOM) เสนอวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ เทคนิคนี้หลีกเลี่ยงขีดจำกัดการเลี้ยวเบนเนื่องจากขึ้นอยู่กับแสงระยะใกล้ นั่นคือ ส่วนประกอบของแสงที่ “ล้อมรอบ” พื้นผิว แทนที่จะเป็นแสงจากสนามไกลที่มีแนวโน้มว่าจะเกิดการเลี้ยวเบน (ซึ่งแพร่กระจายออกจากโครงสร้างที่กระเจิง ). แสงระยะใกล้มักใช้ในนาโนศาสตร์เป็นเครื่องมือในการสร้าง จัดการ และกำหนดลักษณะเฉพาะของโครงสร้างที่ไวต่อแสง ตัวอย่างเช่น นักวิจัยใช้สนามแสงที่เรียกว่า “การหลบหลีก” สำหรับนาโนลิโทกราฟีของวัสดุพอลิเมอร์ และสำหรับการประมวลผลคุณสมบัติระดับนาโนในพื้นผิวของวัสดุเมื่อทำอุปกรณ์นาโนเชิงแสง

นักวิจัยนำโดยTiger TaoจากChinese Academy of Sciences ในเซี่ยงไฮ้ , Mengkun LiuจากStony Brook University ในนิวยอร์กและWei LiจากUniversity of Texas at Austinได้ใช้รูปแบบ s-SNOM ในการเขียนและอ่านข้อมูลบนเลเยอร์ ของโปรตีนไหม

ในการทำเส้นไหม นักวิจัยได้นำไหมที่สกัดจากรังไหมและเคลือบฟิล์มบางๆ ของมัน (ในรูปของสารละลายที่เป็นน้ำ) ลงบนทองคำหรือสารตั้งต้นซิลิกอน จากนั้นจึงสร้างรูปแบบระดับนาโนในภาพยนตร์เรื่องนี้โดยใช้ s-SNOM ที่ติดตั้งแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์อินฟราเรดช่วงกลาง ความถี่ของเลเซอร์สามารถปรับได้ระหว่าง 1495 ถึง 1790 ซม. –1ซึ่งครอบคลุมความยาวคลื่นที่โปรตีนไหมดูดซับแสง ด้วยการโฟกัสเลเซอร์ไปที่ปลายแหลมของกล้องจุลทรรศน์แรงปรมาณูที่วางอยู่ใกล้ผิวไหม พวกมันสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางทอพอโลยีและ/หรือเฟสในฟิล์มไหมที่ระดับความยาวประมาณ 30 นาโนเมตร

Credit : ghdhairstraightenersydney.com ghdivsalonstyleruk.com ghdstraightenersonline.org giulianovacalcio.net gratisseksfilms.info