ความก้าวหน้าทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ทำให้มีการพัฒนาคิดค้นสิ่งอำนวยความสะดวกสบายต่อการดำรงชีวิตเป็นอันมาก เทคโนโลยีได้เข้ามาเสริมปัจจัยพื้นฐานการดำรงชีวิตได้เป็นอย่างดี โดยเฉพาะเทคโนโลยีทางด้านการแพทย์และสาธารณสุข มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เพื่อรองรับการให้บริการผู้ป่วยและการพัฒนาคุณภาพชีวิตให้ดียิ่งขึ้น

Jianliang Xiao นักวิจัยจาก University of Colorado Boulder ได้พัฒนาผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ ที่จะทำให้เกิดประโยชน์ต่อผู้พิการและผู้สูงอายุ ในการรับรู้ความรู้สึกให้กลับมาอีกครั้ง

คุณสมบัติของผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์

การพัฒนา “Electronic Skin” หรือผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ที่ เป็นวัสดุที่บางและโปร่งใสซึ่งสามารถทำหน้าที่เสมือนผิวหนังของมนุษย์ ผ่านการวัดอุณหภูมิความดัน ความชื้น ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์มีลักษณะเป็นสติ๊กเกอร์บางพิเศษเพียง 1 มิลลิเมตร สําหรับปิดทับลงบนผิวหนังโดยตรงบริเวณ ฝ่ามือหรือหลังมือ โดยมีคุณสมบัติสามารถถ่ายเทอากาศ และยืดหยุ่น พร้อมตัวส่งสัญญาณ Nanomesh Electrodes เพื่อตรวจวัดระดับการเต้นของหัวใจ และแสดงผลให้เห็นได้ทันทีด้วย Micro LEDs ที่ติดตั้งไว้

ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ยังถูกติดตั้งเซนเซอร์ควบคุมในการช่วยสร้างปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับหุ่นยนต์ เป็นการสร้างความมั่นใจต่อผู้ใช้ว่าหุ่นยนต์จะไม่ทำร้ายมนุษย์ ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ถูกสร้างขึ้นมาจาก โพลิเมอร์ (polymer) และ อนุภาคนาโนเงิน (silver nanoparticles) ซึ่งเป็นวัสดุที่มีความแข็งแรง สามารถฟื้นฟูตัวเอง และนำกลับมาใช้ใหม่ได้

การทำงานของผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์

ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์จะสร้างคลื่นกระแสไฟฟ้าเมื่อเกิดแรงกด  ท่อนาโนคาร์บอนจะยิ่งเข้าใกล้กัน สิ่งนี้จะเป็นการเพิ่มความถี่ของคลื่นกระแสไฟฟ้า ระบบการสัมผัสเทียมที่ผลิตเป็นสัญญาณดิจิทัล ซึ่งสามารถบอกข้อมูลของแรงที่รับได้บริเวณปลายนิ้วผ่านการถอดรหัสด้วยความถี่ของคลื่นกระแสไฟฟ้า ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์มีความสามารถในการสร้างคลื่นกระแสไฟฟ้าทีมีความถี่เหมือนกับผิวหนังของมนุษย์ เป็นระบบที่ใช้พลังงานต่ำ สามารถเลียนแบบสัมผัสของมนุษย์ ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์จะต้องมีเซนเซอร์กว่า 1,000 ตัว ในบริเวณปลายนิ้วมือ ถึงจะรู้สึกได้เป็นอย่างดี ซึ่งนักวิจัยได้ทำการทดลองผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ไว้และเชื่อมต่อเข้ากับสมองของหนูทดลอง และใช้คอมพิวเตอร์ในการแสดงว่า เมื่อเกิดแรงดันขึ้นบนผิวหนังเทียมของหนู เส้นประสาทของหนูจะเกิดการสื่อสารถึงข้อมูลที่ได้รับการสัมผัสได้

ประโยชน์ของผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์

ช่วยให้การพัฒนาแขนขาเทียมที่ใช้ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์เป็นส่วนประกอบ มีประสิทธิภาพมากขึ้น   ทำให้คนชราหรือผู้พิการสามารถสื่อสารอาการของตัวเองให้คนรอบข้างทราบได้อย่างทันท่วงที ซึ่งสามารถใช้วัดอัตราการเต้นของหัวใจแบบเรียลไทม์ ภายในผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ ยังมีการฝังเซนเซอร์ ขนาดเล็กเข้าไปเพื่อส่งต่อข้อมูลเข้าสู่อุปกรณ์สมาร์ตโฟน และเก็บไว้ในระบบคลาวด์ เพื่อที่แพทย์จะสามารถเข้าถึงข้อมูลผู้ป่วยได้จากระยะไกล ทั้งนี้การใช้ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ จะมีการแจ้งเตือนการทำงานที่ผิดปกติของผู้ป่วยโรคหัวใจ บนข้อมือของผู้ป่วยได้ อันจะทำให้อุปกรณ์เหล่านี้สามารถพัฒนาคุณภาพชีวิต ลดการสูญเสีย เพิ่มสัมผัสความรู้สึกของคนกลุ่มต่าง ๆ ที่สูญเสียความรู้สึกอันเป็นนวัตกรรมเทคโนโลยีสำหรับมนุษย์ทุกคน

 

ขอขอบคุณข้อมูล :  www.scimath.org

เครดิต : ฝ่ายสำนักงาน

25