בעקבות זנבותיהם של מתאמי כושר, היה דחף לפתח צגי סביבה אישיים - זן חדש של טק לביש שאוסף נתונים על רעלים מוטסים ומעביר אותם למשתמשים. קבוצת חוקרים מאוניברסיטת RMIT באוסטרליה עשתה צעד משמעותי בכיוון זה, ויצרה חיישנים דקים וגמישים שניתן להניח על עורכם או בבגדיכם כדי לעקוב אחר חשיפה לגזים מסוכנים וקרני UV.
תוכן קשור
- עם מכשירים לבישים העוקבים אחר איכות האוויר, מדענים יכולים למקם מידע רב על מפות זיהום
"התעניינו בייצור מכשיר שיכול לזהות סכנות שבדרך כלל אינן מוכרות בחושינו", אומר פיליפ גוטוף, המחבר הראשי של מחקר שפורסם לאחרונה. "הסכנות הללו לרוב אינן ממש חמורות אם מבחינים בהן מוקדם מספיק, אך הופכות למסוכנות ממש כשאתה חשוף לסכנה זמן רב מדי."
הטריק היה לייצר אלקטרוניקה נמתחת שיכולה להתכופף בלי להישבר. גוטוף וצוותו חפרו תחילה במדע החומר, ואז עבדו על שילוב חיישני הסביבה. הם הדפיסו מוליכים למחצה על סרטים דקים במיוחד שעשויים מפולידי-מתיל-סילוקסן אלסטומרי זול וזמין, סוג של סיליקון שעבדו איתם במחקרים קודמים. לאחר מכן, הם ערמו את הסרטים האלה בשכבות, כך שאם שכבה אחת תישבר כל העניין לא יתנפץ.
"אנחנו יכולים לגרום לחומרים שבירים להימתח ולהתכופף באמצעות טכנולוגיה הנקראת מיקרו-טקטוניקה, " אומר גוטוף. "אפקט חדשני זה מסתמך על חפיפה של סרטים דקים בסרט אופנה דומה מאוד ללוחות טקטוניים היוצרים את קרום כדור הארץ. טכנולוגיה זו מאפשרת לנו להביא את מרכיבי המפתח האלקטרוניקה לפלטפורמה נמתחת. "
לאחר שקבעו את החומר, החוקרים בדקו כיצד להשתמש בסרטים כדי לחוש גזים מסוכנים, כמו מימן וחנקן דו חמצני, ולהגיב לקרני UV מזיקות. הם הכניסו סיליקון שכבות דקות של תחמוצות תגוביות, כך שהחיישנים יוכלו לרשום את הגזים, אך עדיין היו גמישים ונמתחים מספיק כדי לשלב אותם בבגד בגדים או טלאי הנדבק לעור.
לדוגמה, החוקרים ציפו את חיישני ה- UV בתחמוצת אבץ, החומר הפעיל בקרם הגנה. כאשר נחשף לאור, תחמוצת האבץ הטעינה את החיישנים. "חיישני ה- UV פועלים על ידי ספיגת קרינת ה- UV, כמו קרניים מהשמש, מה שהופך את המכשיר למוליך יותר", אומר גוטוף.
חיישני הגז פועלים באופן דומה. הם מכוונים לגזים ספציפיים, וכאשר הם נחשפים לרמות גבוהות של גז מסוים - חנקן דו חמצני, למשל - הם נושאים מטען. "המוליכות עולה או יורדת בהתבסס על סוג הגז הקיים באווירה שמסביב, " הוא אומר.
בעתיד ניתן להשתמש בכתמים נמתחים כדי למנוע כוויות שמש או כדי לחזות התקפי אסטמה, אך יש להם גם פוטנציאל להצלת חיים במקומות כמו מוקשים או תחנות כוח פחמיות בהן רמות גזים גבוהות יכולות להיות רעילות. ה- EPA מבצע ניסויים בטכנולוגיה דומה. ננו-חיישנים הופכים לחלק מפרויקטים לתיקון מכרות של הסוכנות וניקויים אחרים, מכיוון שניתן ליישם אותם בזול, במהירות ובהרבה מקומות.
"בשנים האחרונות ננוטכנולוגיה עלתה לחזית והמאפיינים החדשים והפעילויות המשופרות המשופרות המוצעות על ידי ננו עשויים להציע פרדיגמה חדשה בעלות נמוכה לפיתרון בעיות סביבתיות והנדסיות מורכבות, " מדליין נוואר, מנהלת הפרויקטים בחטיבת ההגנה מפני קרינה של ה- EPA אמר בדו"ח.
עד כה, חיישני גוטרוף נבדקו רק במעבדה. הוא חושד שיעברו ארבע שנים עד שהחיישנים יהיו זמינים באופן מסחרי, אך האפשרויות למעקב אחר מזהמים סביבתיים איתן הן אינסופיות.
"באופן עקרוני כמעט אי אפשר לזהות כמעט את כל החומרים הידועים", הוא אומר.
