تم اكتشاف جهاز إلكتروني يمكن ارتداؤه يمكن ربطه بجسم المرء ويعمل كمكبر صوت وميكروفون
إن اكتشاف وتصميم الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء التي يمكن أن يرتديها العملاء على أجسادهم آخذ في الازدياد في السنوات العديدة الماضية. يمكن ربط مثل هذه التقنية أو الأداة القابلة للارتداء بالإنسان بشرة ويمكنه ، على سبيل المثال ، تتبع الحالة الصحية أو اللياقة البدنية للفرد. يتم الآن تصنيع مثل هذه "أدوات تتبع الصحة أو النشاط" والساعات الذكية بواسطة العديد من اللاعبين التكنولوجيين في السوق وشعبيتها آخذة في الازدياد. لديهم مستشعرات حركة صغيرة تسمح بالمزامنة مع الأجهزة المحمولة. لقد أصبحت هذه جزءًا من الحياة اليومية للناس.
مكبر صوت وميكروفون يمكن ارتداؤه!
صمم علماء من كلية الطاقة والهندسة الكيميائية بجامعة UNIST تقنية مبتكرة يمكن ارتداؤها لبشرة الإنسان والتي تصبح مكبر صوت "ثابت" و ميكروفون. هذه المادة عبارة عن أغشية نانوية هجينة رقيقة للغاية وشفافة (أقل من 100 نانومتر) وهي موصلة بطبيعتها. يمكن أن يتحول هذا الغشاء النانوي إلى ملف مكبر الصوت والتي يمكن توصيلها بأي جهاز لإصدار الصوت. الأغشية النانوية هي في الأساس طبقات فصل رقيقة ذات سماكة نانوية. إنها مرنة للغاية وخفيفة الوزن وتتمتع بقدرة التصاق فائقة حيث يمكن ربطها مباشرة بأي نوع من الأسطح. الأغشية النانوية المتاحة بشكل روتيني معرضة للتمزق ولا تظهر أي موصلية كهربائية، وهذا هو السبب في أن هذه التقنيات الناشئة كانت محدودة. لتجاوز هذه القيود، قام الباحثون بتضمين مصفوفة أسلاك فضية متناهية الصغر داخل غشاء بوليمر نانوي شفاف. يتمتع مثل هذا الهجين بخاصية إضافية تتمثل في كونه جزءًا موصلًا من كونه فائق النحافة وشفافًا وغير مزعج بشكل عام في المظهر. النحافة رائعة وتعني أنها أرق 1000 مرة من ورقة واحدة! تسهل الخصائص الإضافية التفاعل الفعال مع الأسطح المنحنية والديناميكية دون تمزق أو تشقق. وباستخدام مثل هذه الأغشية النانوية الهجينة التي تتمتع بخصائص بصرية وكهربائية وميكانيكية رائعة، مكّن الباحثون الباحثين من تصنيع مكبرات الصوت والميكروفونات التي يمكن ربطها بالجلد.
استخدم مكبر الصوت جهدًا كهربائيًا للتيار المتردد لتسخين مصفوفة الأسلاك النانوية الفضية والتي تنتج بعد ذلك موجات صوتية (صوت حراري صوتي) بسبب التذبذبات الناتجة عن درجة الحرارة في الهواء المحيط. للتوضيح العملي ، استخدموا ميكروفونًا تجاريًا لاكتشاف الصوت وتسجيله. يتم تشغيل جهاز السماعة المتصل بالجلد بشكل جيد ويمكن التعرف على الأصوات بسهولة. للعمل كميكروفون ، تم إدخال أغشية نانوية هجينة بين أغشية مرنة (بوليديميثيل سيلوكسان متناهية الصغر) بنماذج صغيرة في هيكل يشبه الساندويتش. يمكنه الكشف عن صوت واهتزاز الحبال الصوتية بدقة. يحدث هذا بسبب الجهد الكهربي الاحتكاري الذي يتم إنشاؤه أثناء التلامس مع الأفلام المرنة. تم اختبار هذا أيضًا عمليًا وعمل بسلاسة.
إن مثل هذه التقنية الرقيقة ، والمطاطة ، والشفافة الملحقة بالجلد والتي تحول جلد الإنسان إلى مكبر صوت أو ميكروفون هي بالفعل مثيرة للاهتمام للعملاء للأغراض الترفيهية. يمكن أن تكون هذه التقنية مفيدة أيضًا في التطبيقات التجارية. على سبيل المثال ، يمكن تعديل تصميم الميكروفون لاستخدامه في فتح أنظمة الأمان التي يتم تنشيطها بالصوت للهواتف الذكية أو أجهزة الكمبيوتر. يمكن استخدامه لضعاف السمع والكلام ، لاستخدامه في أجهزة الاستشعار وأجهزة الرعاية الصحية المطابقة. من أجل الاستخدام التجاري ، يجب تحسين المتانة والأداء الميكانيكي للجهاز. مهدت هذه الدراسة الطريق لجيل جديد من أجهزة الاستشعار والأجهزة القابلة للارتداء. لا يزال القلق بشأن سلامة هذه الأجهزة القابلة للارتداء قائمًا. على الرغم من قلة المؤلفات العلمية المتاحة لإثبات الآثار الضارة لهذه الأجهزة بشكل شامل ، فمن المعروف أن هذه الأجهزة تنبعث منها إشعاعات ، وخاصة الهواتف المحمولة واتصالات wi-fi. ومما يثير القلق أن يتم ارتداء هذه الأجهزة الإلكترونية بحيث تكون على اتصال مباشر بجسمنا. هناك احتمال أن يؤدي التعرض الطويل من هذه الأجهزة إلى مخاطر صحية طويلة المدى للشخص. هناك حاجة إلى مزيد من الوعي من جانب كل من المصنعين والمستهلكين حول ما إذا كانت هذه الأجهزة قد تم تصميمها باتباع جميع إجراءات السلامة الصحيحة.
***
{يمكنك قراءة ورقة البحث الأصلية عن طريق النقر فوق ارتباط DOI الوارد أدناه في قائمة المصدر (المصادر) المذكورة}
المصدر (ق)
كانغ إس وآخرون. 2018. أغشية نانوية شفافة وموصلة مع مصفوفات أسلاك متناهية الصغر فضية متعامدة لمكبرات الصوت والميكروفونات التي يمكن وصلها بالجلد. علم السلف. 4 (8).
https://doi.org/10.1126/sciadv.aas8772
***
