ساخت برچسب پوشیدنی هوشمند برای شناسایی سموم با هشدار لرزشی

دانشمندان با هدف افزایش ایمنی در محیط‌های پرخطر، برچسبی پوشیدنی طراحی کرده‌اند که قادر است گازهای سمی و فلزات سنگین موجود در آب را شناسایی کرده و بلافاصله با ایجاد لرزش روی پوست، به کاربر هشدار دهد.

فناوری لرزشی؛ جایگزینی برای هشدارهای پیچیده

بسیاری از حسگرهای محیطی موجود، هشدارهای خود را به گوشی‌های هوشمند ارسال می‌کنند که ممکن است منجر به تأخیر در واکنش کاربر شود. پژوهشگران دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی با هدف رفع این نقیصه، فناوری هشدار لمسی (هاپتیک) را به برچسب‌های پوشیدنی اضافه کرده‌اند تا کاربر به محض مواجهه با خطر، از طریق لرزش مطلع شود.

ساختار فنی و عملکرد برچسب

این دستگاه که ابعادی در حد یک کارت بانکی دارد، شامل اجزای زیر است:

• ریزپردازنده: مرکز پردازش داده‌های محیطی
• حسگرها: قابلیت شناسایی شش نوع خطر محیطی مختلف
• لرزاننده: ایجاد الگوهای متفاوت لرزش برای تشخیص نوع خطر
• سلول‌های خورشیدی: تامین انرژی لازم برای فعالیت ۲۴ ساعته

طراحان برای تضمین دقت، سطح تماس موتور لرزاننده با پوست را با برجستگی‌های میکروسکوپی طراحی کرده‌اند تا لرزش‌ها به وضوح توسط کاربر حس شود.

پوست الکترونیکی برای ربات‌ها

این فناوری تنها به انسان محدود نمی‌شود. پژوهشگران با قرار دادن این برچسب روی لایه‌ای از مواد پیزوالکتریک، آن را به «پوست الکترونیکی» (E-Skin) برای ربات‌ها تبدیل کرده‌اند. در این ساختار، لرزش حسگر در اثر شناسایی خطر، سیگنالی الکتریکی تولید می‌کند که به ربات اجازه می‌دهد مسیر خود را برای دوری از محیط آلوده تغییر دهد.

«ترکیب یک دستگاه پوشیدنی با قابلیت‌های حسگری پیشرفته و هشدار لمسی، دستاوردی است که می‌تواند برای کارگران صنعتی، آتش‌نشانان و امدادگران یک ابزار حیاتی محسوب شود.»

آینده استفاده از فناوری‌های پوشیدنی

به گفته محققان، قابلیت ماژولار بودن این حسگرها اجازه می‌دهد تا بسته به نیاز، سنسورهای مختلفی به دستگاه اضافه یا حذف شود. با توجه به اینکه اکثر قطعات این برچسب از نمونه‌های موجود در بازار تأمین شده است، توسعه انبوه و تجاری‌سازی آن در آینده نزدیک دور از انتظار نیست.