نورپردازی عروس دریایی آتولا در پزشکی و صنایع رباتیک

پس از مطالعات صورت گرفته بر روی پوست‌های مصنوعی، محققان توانستند نسل جدیدی از پوست‌های الکترونیکی را با عملکرد خاص تولید کنند.

این نوع از پوست‌های مصنوعی دارای سنسور مشابه گیرنده‌های فشار در پوست انسان هستند که در صورت افزایش این فشار و احساس درد، پوست ناحیه مورد نظر از خود نور متصاعد می‌کند.
با اعمال روش‌های گوناگون و تغییرات خاص، از این پوست می‌توان در ربات‌ها، پروتزها و… استفاده کرد.

با توجه به اهمیت بالای این نوع پوست‌ها و حساسیت بالای آن‌ها به لمس، فشار و نور، استفاده از آن‌ها با محدودیت روبه رو شده است.
متاسفانه این نوع پوست، فشار بالای اعمال شده که امکان آسیب به بافت دارد را به درستی تشخیص نمی‌دهد.

محققان چینی در دانشگاه علم و فناوری «هواژونگ» با الهام از عروس‌دریایی #آتولا به رفع این نقص پرداختند.
عروس دریایی آتولا توانایی درک فشار در محیط اطراف خود را دارد و در شرایط تغییر فشار محیطی یا حمله ی شکارچی شروع به درخشش می‌کند.
سیگنال‌های نوری این عروس‌دریایی شگفت انگیز در هنگام خطر، بعضا تا فاصله ی ۹۰ متری قابل رویت است.

محققان شرایط تدافعی را برای عروس‌دریایی #آتولا را با ترکیب سیگنال‌های بصری و اعمال حس فشار ایجاد کردند. پس از اعمال فشار برای ثبت جریان الکتریسیته و نور حاصله، سنسورهای نقره کوچکی را درون ماده ی ارتجاعی قرار دادند که به دریافت سیگنال های الکتریکی #آتولا پرداخت.
فضای مابین دولایه فسفر (ماده درخشان) و مواد حساس به فشار قرار داده شد.

در حقیقت درخشش فسفر قرار داده شده با فشار وارده بر روی پوست لایه بندی شده ارتباط مستقیم دارد. هرچه فشار وارده افزایش یابد درخشش ذرات فسفر بیشتر خواهد بود و نقاط بیشتری با ذرات فسفر، فشار اعمال شده را نمایان خواهند ساخت. به این صورت طیف گسترده ای از فشار قابل ثبت و ردیابی خواهد بود.
سایر نسخه‌های پوستی قادر به ثبت دقیق فشار و ردیابی نبودند.

در واقع ذرات درخشان فسفر با میزان درخشش خود در حین فشار در لایه‌های پوست مصنوعی مشابه گیرنده‌ی درد در پوست واقعی انسان عمل می‌کنند.

با توجه به اینکه سطح درخشش فشارهای بسیار بالای ثبت شده توسط فسفرهای درخشان در پوست مصنوعی با سطح حسگرهای درد در پوست واقعی انسان یکی است، می‌توان از این قابلیت در ارتقای ارتباط بین انسان و ربات‌های هوشمند بهره جست.

???? منبع: مجلات  ACS Applied Materials and Interfaces 

گردآورنده: نیلوفر کیانفر
دانشجوی کارشناسی ارشد میکروبیولوژی