سوف تساعد المواد النانوية الشريحة على شفاء نفسها بعد التلف

منصة استشعار مرنة طورها البروفيسور حسام حايك من التخنيون تقوم بإصلاح نفسها في حالة الجروح والخدوش

قام باحثو التخنيون بتطوير منصة استشعار وظيفية مرنة تقوم بإصلاح نفسها بشكل مستقل في حالة حدوث قطع أو خدش. هذه منصة تستشعر اللمس (الضغط والتمدد)، والحرارة، والجزيئات المتطايرة. التطبيقات الممكنة: الجلد الإلكتروني، الذي يحاكي جلد الإنسان في طريقة عمله ويراقب الحالة الصحية للشخص بشكل مستمر من خلال الملصقات التي يتم لصقها على الجسم؛ وشاشات تعمل باللمس تحافظ على شفافيتها وتجانسها مع مرور الوقت؛ الترانزستورات عبارة عن دوائر كهربائية تعمل على إصلاح عيوبها باستمرار (وبالتالي لا يتضرر أدائها)، وأكثر من ذلك. تم نشر البحث، الذي أجري في كلية الهندسة الكيميائية ومعهد راسل بيري لتقنية النانو في التخنيون، مؤخرًا في المجلة الرائدة المواد المتقدمة.

ويوضح مطورو المنصة المبتكرة، الباحث (طالب ما بعد الدكتوراه) الدكتور تان بات يون والبروفيسور حسام حايك، رئيس مختبرات الأجهزة القائمة على المواد النانوية في التخنيون، أن "تطويرنا يعتمد على أنواع جديدة من البوليمرات الاصطناعية مع الخصائص الكهربائية والكيميائية التي تسيطر عليها. يمنح التركيب الكيميائي الفريد للبوليمرات القدرة على الإصلاح الذاتي في أي مكان على سطح الجهاز الكهربائي. وبعبارة أخرى، فإن الجروح والخدوش في جميع أجزاء الجهاز "تشفى" نفسها بشكل مستقل وبسرعة، في غضون 30 إلى 10 دقيقة من لحظة الضرر.

يوضح البروفيسور هايك: "على أساس البوليمر الذي طورناه، قمنا ببناء جهاز كامل مصنوع من عامل كيميائي مرن يمكن ثنيه وتمديده". "إن القدرة على الإصلاح الذاتي موجودة في جميع أجزاء الجهاز، لذلك أينما "تضررت" المنصة فإنها تجدد نفسها. وبالتالي يستمر الجهاز الكامل في العمل كجهاز استشعار دقيق لدرجة الحرارة والاتصال والجسيمات المتطايرة." في الكشف عن الجسيمات المتطايرة، يتميز الجهاز بحساسية عالية للغاية: فهو يكتشف العشرات من الجسيمات المستهدفة الموجودة في خليط من مليار جسيم آخر.

واستوحى الباحثون أفكارهم من جلد الإنسان، الذي يتجدد بشكل مستمر، علاوة على أنه قادر على شفاء نفسه في حالة الإصابة. وفي التجارب التي أجريت على الجهاز الجديد، اتضح أنه خلال ستة أشهر من التشغيل المتواصل، الذي يتضمن «إصابات» عشوائية للمنصة، يفقد الجهاز أقل من 10% من مستوى حساسيته.

للمادة العلمية