Tehnologija može biti neugodna. Naši džepovi opterećeni su divovskim pametnim telefonima koji se ne mogu brzo izvući kad negdje trčite. Pokušaji da učinimo dostupnima naše uređaje pametnim satovima do sada su jedva uspješni. Ali što ako dio vašeg tijela postane računalo, s ekranom na ruci i možda čak izravnom vezom s vašim mozgom?
Umjetna elektronička koža (e-koža) jednog dana može to pretvoriti u stvarnost. Znanstvenici razvijaju fleksibilne, zavojljive i čak rastezljive elektroničke sklopove koji se mogu primijeniti izravno na kožu. A osim što je kožu pretvorio u zaslon osjetljiv na dodir, ovaj pristup može biti koristan ako je osoba izgorjela ili ima problema s živčanim sustavom.
Najjednostavnija verzija ove tehnologije je elektroničko tetoviranje. 2004. godine, znanstvenici iz Sjedinjenih Država i Japana predstavili su krug osjetnika tlaka napravljen od unaprijed razvučenih tankih traka silikona koji se mogu primijeniti izravno na podlakticu. No, anorganski materijali poput silicija su čvrsti, a koža fleksibilna i rastezljiva. Stoga istraživači traže elektronske mikrovezive koji se mogu napraviti od organskih materijala (obično posebne plastike ili oblika ugljika poput grafena koji provode struju) kao osnovu za elektroničku kožu.
Tipična elektronička koža sastoji se od matrice različitih elektroničkih komponenti - fleksibilnih tranzistora, OLED-a, senzora i organskih fotonaponskih (solarnih) ćelija - povezanih međusobno pomoću rastezljivih ili fleksibilnih provodnih žica. Ovi su uređaji napravljeni od vrlo tankih slojeva materijala koji se fleksibilno prskaju ili isparavaju, stvarajući velike (do nekoliko desetaka kvadratnih centimetara) elektroničkih krugova u obliku kože.
Veliki dio napora za stvaranje ove tehnologije u posljednjih nekoliko godina upravljao je robotikom i željom da se strojevima pruži ljudska taktilna kvaliteta. Imamo uređaje za e-kožu koji osjećaju pristup objektima, mjere temperaturu i vrše pritisak. To pomaže robotima da budu svjesniji svog okruženja (i ljudi koji su im možda na putu). Kad se integrira u nosivu tehnologiju, e-koža može učiniti isto i za ljude, na primjer otkrivanjem štetnih ili nesigurnih pokreta tijekom vježbanja.
Ova je tehnologija dovela i do fleksibilnih zaslona; barem se jedna tvrtka nada da će kožu pretvoriti u zaslon osjetljiv na dodir koristeći senzore i pico projektore umjesto zaslona.
Ali možemo li jednog dana ugraditi ovu tehnologiju pravo u naša tijela? Hoće li to biti uobičajeno? Trenutačno je problem s organskom elektronikom što nije baš obećavajuća i ne pokazuje najviše performanse. Uostalom, čak i e-kože bore oblikuju. Slojevi se raspadaju i sheme se ruše. Pored toga, atomi u organskim materijalima raspoređeni su kaotičnije nego u anorganskim materijalima. Zbog toga se elektroni u njima kreću 1000 puta sporije, uređaji rade sporije i imaju problema s uklanjanjem topline.
Promotivni video:
biokompatibilnost
Drugi veliki izazov je kako integrirati e-kožu u ljudsko tijelo kako ne bi stvarali povezane medicinske probleme i vezali je za živčani sustav. Organski materijali se temelje na ugljiku (baš kao i naša tijela), pa su tako u nekom smislu biokompatibilni i ne odbijaju ih tijelo. Ali čestice ugljika dobro prolaze kroz stanice koje čine naše tijelo, što znači da mogu dovesti do upale, pokrenuti imunološki odgovor i možda čak dovesti do pojave tumora.
Ipak, znanstvenici su imali određeni uspjeh pokušavajući povezati elektroničke uređaje s živčanim sustavom. Znanstvenici sa Sveučilišta Osaka razvijaju moždane implantate iz fleksibilne matrice organskih tankoslojnih tranzistora koje može aktivirati puka misao. Izazov je da invazivni pristup može dovesti do problema, posebno kada započnemo s testiranjem tehnologije na ljudima.
U narednim godinama, zasigurno ćemo vidjeti prototipove e-skin uređaja kako se privlače u obliku nosivih tjelesnih senzora i eventualno uređaja za izvlačenje energije iz pokreta tijela. Mnogo više vremena utrošit ćemo na razvoj složenih mikrostrujnih sklopova, poput onih prisutnih u našim pametnim telefonima. Koliko će ljudi ići za to? Jeste li spremni postati kiborg 99%?
ILYA KHEL
