يد روبوت طبية تسمح للأطباء بتقييم البيانات التشخيصية الحيوية

تـطورعلمي مهم

أفاد الباحثون في العلوم المتقدمة Science Advances أنهم صمموا وأنتجوا جلدًا إلكترونيًا ذكيًا. و يد روبوت طبية قادرة على تقييم البيانات التشخيصية الحيوية باستخدام أشباه الموصلات المطاطية المبتكرة حديثًا مع قدرة عالية على الحركة.

المواد المستخدمة لتصنيع يد روبوت طبية

قال كونجيانغ يو، الأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية بجامعة هيوستن والمؤلف المساعد للبحث العلمي: إن مادة أشباه الموصلات المطاطية يمكن أيضًا تحجيمها بسهولة للتصنيع، بناءً على التجميع في واجهة الهواء والماء.

قال يو، وهو أيضًا باحث رئيسي في مركز تكساس للموصلية الفائقة في جامعة هيوستن:

إن التجميع البيني والأجهزة الإلكترونية المطاطية الموصوفة في الورقة تشير إلى مسار نحو إلكترونيات مطاطية ناعمة ومرنة وأنظمة متكاملة تحاكي الليونة الميكانيكية للأنسجة البيولوجية.

وهي مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات الناشئة. الجلد الذكي واليد الروبوتية الطبية هما مجرد تطبيقين محتملين، ابتكرهما الباحثون لتوضيح فائدة الاكتشاف.

مشاكل واجهت العلماء في السابق

أشباه الموصلات التقليدية هشة، واستخدامها في الإلكترونيات القابلة للمط يتطلب تجهيزات ميكانيكية خاصة. كان لأشباه الموصلات السابقة القابلة للمط عيوب خاصة بها، بما في ذلك انخفاض حركة الناقل – السرعة التي يمكن أن تتحرك بها حاملات الشحنة خلال المادة – ومتطلبات التصنيع المعقدة.

مميزات المّوصلات الحديثة

أفاد يو وزملاؤه العام الماضي أن إضافة كميات دقيقة من الأنابيب النانوية الكربونية المعدنية إلى أشباه الموصلات المطاطية لـ P3HT. و هو مركب بولي دي ميثيل سيلوكسان – يحسن حركة الناقل، التي تحكم أداء ترانزستورات أشباه الموصلات. قال يو إن طريقة التصنيع الجديدة القابلة للتطوير لهذه الأغشية النانوية عالية الأداء والمطاطية شبه الموصلة وتطوير ترانزستورات مطاطية بالكامل تمثل خطوة مهمة إلى الأمام. و احدى الميزات التي ساعدت على تصنيع يد روبوت طبية.

صفات مميزة أخرى

عملية الإنتاج بسيطة. يتم إذابة مادة شبه موصلة متوفرة تجاريًا في محلول وإسقاطها على الماء حيث تنتشر؛ يتبخر المذيب الكيميائي من المحلول، مما يؤدي إلى تحسين خصائص أشباه الموصلات. إنها طريقة جديدة لإنتاج أفلام مركبة عالية الجودة. مما يسمح بإنتاج ثابت لأشباه الموصلات المطاطية بالكامل. أفاد الباحثون أنه يتم الاحتفاظ بالأداء الكهربائي حتى عندما يتم شد أشباه الموصلات بنسبة 50٪. قال يو إن القدرة على تمديد الإلكترونيات المطاطية بنسبة 50٪ دون الإضرار بالأداء يعد تقدمًا ملحوظًا. وقال إن جلد الإنسان لا يمكن شده إلا بنسبة 30٪ فقط دون تمزق.