Tehnologija je lahko nerodna. Naši žepi so obteženi z velikanskimi pametnimi telefoni, ki jih ni mogoče hitro izvleči, ko nekje tečete. Poskusi, da bi naše naprave naredili dostopnejše s pametnimi urami, so do zdaj komaj uspešni. Kaj pa, če je del vašega telesa postal računalnik, z zaslonom na roki in morda celo neposredno povezavo z možgani?
Umetna elektronska koža (e-koža) lahko nekega dne to uresniči. Znanstveniki razvijajo prožna, upogljiva in celo raztegljiva elektronska vezja, ki jih je mogoče nanesti neposredno na kožo. Poleg tega, da kožo spremenite v zaslon na dotik, je ta pristop lahko koristen, če je oseba opečena ali ima težave z živčnim sistemom.
Najenostavnejša različica te tehnologije je elektronsko tetoviranje. Leta 2004 so znanstveniki iz Združenih držav Amerike in Japonske predstavili vezje tlačnega senzorja iz predhodno raztegnjenih tankih trakov iz silicija, ki jih je bilo mogoče nanesti neposredno na podlaket. Toda anorganski materiali, kot je silicij, so žilavi, usnje pa prožno in raztegljivo. Zato raziskovalci iščejo elektronska mikro vezja, ki jih je mogoče izdelati iz organskih materialov (običajno posebne plastike ali oblike ogljika, kot je grafen, ki prenašajo elektriko) kot osnovo za elektronsko kožo.
Značilna elektronska koža je sestavljena iz matrike različnih elektronskih komponent - fleksibilnih tranzistorjev, OLED-jev, senzorjev in organskih fotovoltaičnih (sončnih) celic - povezanih med seboj s pomočjo raztegljivih ali prilagodljivih prevodnih žic. Te naprave so narejene iz zelo tankih plasti materiala, ki se prožno razpršijo ali hlapijo, pri čemer nastajajo velika (do nekaj deset kvadratnih centimetrov) elektronska vezja v koži podobni obliki.
Veliko truda za ustvarjanje te tehnologije v zadnjih nekaj letih je poganjala robotika in želja, da bi strojem dali človeško taktilno kakovost. Imamo e-kožne naprave, ki zaznajo pristop predmetov, merijo temperaturo in izvajajo pritisk. To pomaga robotom, da se bolj zavedajo svoje okolice (in ljudi, ki jim morda ovirajo). Ko je integrirana v nosljivo tehnologijo, lahko e-koža stori enako za ljudi, na primer z zaznavanjem škodljivih ali nevarnih gibanj med vadbo.
Ta tehnologija je vodila tudi do prilagodljivih zaslonov; vsaj eno podjetje upa, da bo kožo spremenilo v zaslon na dotik, namesto zaslona pa bo uporabljalo senzorje in pico projektorje.
Toda ali lahko nekega dne vgradimo to tehnologijo v svoja telesa? Bo to običajno? Trenutno je problem z organsko elektroniko ta, da ni zelo obetaven in ne kaže najvišjih zmogljivosti. Navsezadnje nastanejo celo gube na e-koži. Plasti se razkrojijo, sheme pa se zlomijo. Poleg tega so atomi v organskih materialih bolj kaotično razporejeni kot v anorganskih materialih. Zaradi tega se elektroni v njih gibljejo 1000-krat počasneje, naprave delujejo počasneje in imajo težave z odvajanjem toplote.
Promocijski video:
Biokompatibilnost
Drugi velik izziv je, kako e-kožo vključiti v človeško telo, da ne bi nastali povezani zdravstveni problemi in jo povezali z živčnim sistemom. Organski materiali temeljijo na ogljiku (tako kot naša telesa), zato so v nekem smislu biokompatibilni in jih telo ne odbija. Toda delci ogljika dobro prehajajo skozi celice, ki sestavljajo naše telo, kar pomeni, da lahko privedejo do vnetja, sprožijo imunski odziv in morda celo privedejo do pojava tumorjev.
Kljub temu so znanstveniki že poskušali povezati elektronske naprave z živčnim sistemom. Znanstveniki z univerze Osaka razvijajo možganske vsadke iz prožne matrice organskih tankoslojnih tranzistorjev, ki jih je mogoče aktivirati z zgolj mislijo. Izziv je, da lahko invazivni pristop povzroči težave, še posebej, ko začnemo testirati tehnologijo na ljudeh.
V prihodnjih letih bomo zagotovo videli, da prototipi naprav za e-kožo pridobivajo oprijem v obliki nosljivih telesnih senzorjev in morda naprav za črpanje energije iz telesnih gibov. Veliko več časa bomo porabili za razvoj zapletenih mikrovezij, kakršna so prisotna v naših pametnih telefonih. Koliko ljudi bo šlo za to? Ste pripravljeni postati kiborg 99%?
ILYA KHEL