Odkrita je bila nosljiva elektronska naprava, ki se lahko pritrdi na telo in deluje kot zvočnik in mikrofon
Odkrivanje in oblikovanje nosljivih elektronskih naprav, ki jih lahko kupci nosijo na telesu, je v zadnjih nekaj letih v porastu. Takšno nosljivo tehnologijo ali pripomoček je mogoče pritrditi na človeka koža in lahko na primer spremlja zdravstveno stanje ali zdravstveno stanje posameznika. Takšne "sledilce zdravja ali aktivnosti" in pametne ure zdaj izdeluje več tehnoloških akterjev na trgu in njihova priljubljenost je v porastu. Imajo majhne senzorje gibanja, ki omogočajo sinhronizacijo z mobilnimi napravami. Te so postale del vsakdanjega življenja ljudi.
Zvočnik in mikrofon, ki ju lahko nosite!
Znanstveniki z UNISTove šole za energetiko in kemijsko inženirstvo so zasnovali inovativno nosljivo tehnologijo za človeško kožo, ki postane "prilepi" zvočnik in mikrofon. Ta material je ultra tanka, prozorna hibridna nanomembrana (manj kot 100 nanometrov), ki je prevodne narave. Ta nanomembrana se lahko spremeni v a zvočnik ki se lahko priključi na katero koli napravo za ustvarjanje zvoka. Nanomembrane so v bistvu tanke ločevalne plasti z debelino v nanometru. So zelo fleksibilni, izjemno lahki in imajo odlično oprijemljivost, zaradi katere se lahko neposredno pritrdijo na katero koli vrsto površine. Rutinsko dostopne nanomembrane so nagnjene k trganju in ne kažejo električne prevodnosti, kar je razlog, da so bile takšne nastajajoče tehnologije omejujoče. Da bi se izognili tem omejitvam, so raziskovalci vdelali srebrno nanožično matriko v prozorno polimerno nanomembrano. Takšen hibrid ima dodatno lastnost, da je prevodni del, namesto da je ultra tanek, prozoren in na splošno nemoteč. Tankost je izjemna in pomeni, da je 1000-krat tanjši od enega samega lista papirja! Dodatne lastnosti omogočajo učinkovito interakcijo z ukrivljenimi in dinamičnimi površinami brez lomljenja ali razpok. Uporaba takšnih hibridnih nanomembran, ki imajo izjemne optične, električne in mehanske lastnosti, je raziskovalcem omogočila izdelavo zvočnikov in mikrofonov, ki jih je mogoče pritrditi na kožo.
Zvočnik je uporabil izmenično električno napetost za segrevanje matrike srebrne nanožice, ki je nato proizvedla zvočne valove (termoakustični zvok) zaradi temperaturno povzročenih nihanj v okoliškem zraku. Za praktično demonstracijo so uporabili komercialni mikrofon za zaznavanje in snemanje zvoka. Zvočnik, pritrjen na kožo, je dobro predvajal in zvoki so bili zlahka prepoznavni. Za delovanje kot mikrofon so bile hibridne nanomembrane vstavljene med elastične filme (polidimetilsiloksan z mikrovzorci) z majhnimi vzorci v strukturi, podobni sendviču. Lahko bi natančno zaznal zvok in vibracije glasilk. To se zgodi zaradi triboelektrične napetosti, ki nastane med stikom z elastičnimi filmi. To je bilo tudi praktično preizkušeno in je delovalo nemoteno.
Takšna kot papir tanka, raztegljiva, prozorna tehnologija, ki jo je mogoče pritrditi na kožo, ki pretvarja človeško kožo v zvočnik ali mikrofon, je za stranke res zanimiva za rekreativne namene. Ta tehnologija je lahko uporabna tudi v komercialnih aplikacijah. Na primer, zasnovo mikrofona bi lahko spremenili tako, da bi se uporabljal za odklepanje varnostnih sistemov, ki jih aktivirajo glasovi za pametne telefone ali računalnike. Uporablja se lahko za osebe z okvaro sluha in govora, za uporabo v senzorjih in konformnih zdravstvenih napravah. Za komercialno uporabo bo treba izboljšati mehansko vzdržljivost in zmogljivost naprave. Ta študija je postavila pot novi generaciji nosljivih senzorjev in naprav. Skrb za varnost takšnih nosljivih naprav ostaja. Čeprav je na voljo zelo malo znanstvene literature, ki bi izčrpno dokazala škodljive učinke takšnih naprav, je dobro znano, da te naprave oddajajo sevanje, zlasti mobilni telefoni in povezave wi-fi. Zaskrbljujoče je, da se te elektronske naprave nosijo tako, da so v neposrednem stiku z našim telesom. Obstaja možnost, da bi podaljšana izpostavljenost teh naprav povzročila dolgoročno tveganje za zdravje osebe. Potrebna je večja ozaveščenost tako proizvajalcev kot potrošnikov o tem, ali so bile takšne naprave zasnovane ob upoštevanju vseh pravilnih varnostnih postopkov.
***
{Izvirno raziskovalno nalogo lahko preberete s klikom na spodnjo povezavo DOI na seznamu citiranih virov}
Vir (i)
Kang S et al. 2018. Transparentne in prevodne nanomembrane z ortogonalnimi srebrnimi nanožičnimi nizi za zvočnike in mikrofone, ki jih je mogoče pritrditi na kožo. Znanost Predplačila. 4 (8).
https://doi.org/10.1126/sciadv.aas8772
***
