جلد صناعى يساعد فى التئام الجروح ويمنح الروبوتات القدرة على التعرق
روبوت
يسعى باحثو جامعة أيندهوفن التقنية إلى تطوير ضمادة ذكية تفرز المضادات الحيوية عند الحاجة وتمتص الإفرازات التى تنتج عن الجرح فى الوقت ذاته، وتعمل الضمادة من خلال إشارات راديوية، ولا يقتصر استخدام هذه الضمادة على مجال الرعاية الصحية فحسب، بل قد تستخدم بصورةٍ واعدة فى مجال الروبوتات والواقع الافتراضى.
واستلهم الفريق فكرة الضمادة الجديدة من جلد الكائنات الحية الذى يفرز مواد زيتية لمواجهة البكتيريا والعرق لتنظيم درجة حرارة الجسم، وقالت دانجينج ليو، المؤلفة الرئيسة للبحث، أن الجلد الاصطناعى الجديد قادر على امتصاص بعض المواد وإفراز أخرى باستمرار وبطريقة نشطة اعتمادًا على الموجات الراديوية.
وتوجد تطبيقات عديدة محتملة للجلد الاصطناعى الجديد، إذ يساعد على تنظيم إفراز المواد الدوائية عند الحاجة على مدار فترة طويلة. ويمكن استخدامه فى الروبوتات لتبريدها من خلال التعرق والاستغناء عن المفردات الضخمة الموجودة داخلها، وربما تستخدم أيضًا فى ألعاب الواقع الافتراضى.
استخدم الباحثون جزيئات الكريستال السائل، والتى يكثر استخدامها فى شاشات الكريستال السائل، وقالت ليو إن هذه الجزيئات تتفاعل مع البيئة المحيطة وتستجيب للمحفزات، ووجدت ليو وفريقها أن جزئيات الكريستال السائل تتفاعل مع الإشارات الراديوية.
وفتح الفريق ثقوبًا دقيقة لا يزيد قطر كل منها عن ميكرومتر واحد فى الجلد الاصطناعى الذى يمتص السوائل بصورةٍ مشابهة للإسفنج، وعند إطلاق الإشارات الراديوية تلتوى جزيئات الكريستال السائل فتخرج السوائل من الجلد الاصطناعى، ويزداد معدل إفرازها كلما زادت شدة الإشارات.
واستخدمت ليو محفزات عديدة مثل الحرارة والضوء والكهرباء، لكن الإشارات الراديوية كانت الأفضل، وقالت ليو إن الإشارات الراديوية كانت المحفز الأفضل والأكثر أمانًا بسبب انخفاض طاقتها بالمقارنة مع الكهرباء مثلًا التى قد تصعق المستخدم إن لمسها.
وتعمل ليو وفريقها على تزويد الجلد الاصطناعى مستقبلًا ببعض السوائل مثل المضادات الحيوية والكحول، وقالت ليو أنها تأمل أن ينجز الفريق جزءًا كبيرًا من هذه الخطوة خلال هذا الصيف. فإذا نجحت سيبدأ الفريق فى اختبار عملية إعادة التزود بالسوائل والتى قد تستغرق ثلاثة أعوام. وتأمل ليو أن ينجح الفريق فى إنتاج أول نموذج قابل للاستخدام بحلول العام 2025.
ويسعى الفريق إلى دمج محفزات عديدة مع الإشارات الراديوية مثل الأشعة فوق البنفسجية، ما سيساعد الجلد الاصطناعى على التعرق عندما يتعرض إلى الشمس.
يسعى باحثو جامعة أيندهوفن التقنية إلى تطوير ضمادة ذكية تفرز المضادات الحيوية عند الحاجة وتمتص الإفرازات التى تنتج عن الجرح فى الوقت ذاته، وتعمل الضمادة من خلال إشارات راديوية، ولا يقتصر استخدام هذه الضمادة على مجال الرعاية الصحية فحسب، بل قد تستخدم بصورةٍ واعدة فى مجال الروبوتات والواقع الافتراضى.
واستلهم الفريق فكرة الضمادة الجديدة من جلد الكائنات الحية الذى يفرز مواد زيتية لمواجهة البكتيريا والعرق لتنظيم درجة حرارة الجسم، وقالت دانجينج ليو، المؤلفة الرئيسة للبحث، أن الجلد الاصطناعى الجديد قادر على امتصاص بعض المواد وإفراز أخرى باستمرار وبطريقة نشطة اعتمادًا على الموجات الراديوية.
وتوجد تطبيقات عديدة محتملة للجلد الاصطناعى الجديد، إذ يساعد على تنظيم إفراز المواد الدوائية عند الحاجة على مدار فترة طويلة. ويمكن استخدامه فى الروبوتات لتبريدها من خلال التعرق والاستغناء عن المفردات الضخمة الموجودة داخلها، وربما تستخدم أيضًا فى ألعاب الواقع الافتراضى.
استخدم الباحثون جزيئات الكريستال السائل، والتى يكثر استخدامها فى شاشات الكريستال السائل، وقالت ليو إن هذه الجزيئات تتفاعل مع البيئة المحيطة وتستجيب للمحفزات، ووجدت ليو وفريقها أن جزئيات الكريستال السائل تتفاعل مع الإشارات الراديوية.
وفتح الفريق ثقوبًا دقيقة لا يزيد قطر كل منها عن ميكرومتر واحد فى الجلد الاصطناعى الذى يمتص السوائل بصورةٍ مشابهة للإسفنج، وعند إطلاق الإشارات الراديوية تلتوى جزيئات الكريستال السائل فتخرج السوائل من الجلد الاصطناعى، ويزداد معدل إفرازها كلما زادت شدة الإشارات.
واستخدمت ليو محفزات عديدة مثل الحرارة والضوء والكهرباء، لكن الإشارات الراديوية كانت الأفضل، وقالت ليو إن الإشارات الراديوية كانت المحفز الأفضل والأكثر أمانًا بسبب انخفاض طاقتها بالمقارنة مع الكهرباء مثلًا التى قد تصعق المستخدم إن لمسها.
وتعمل ليو وفريقها على تزويد الجلد الاصطناعى مستقبلًا ببعض السوائل مثل المضادات الحيوية والكحول، وقالت ليو أنها تأمل أن ينجز الفريق جزءًا كبيرًا من هذه الخطوة خلال هذا الصيف. فإذا نجحت سيبدأ الفريق فى اختبار عملية إعادة التزود بالسوائل والتى قد تستغرق ثلاثة أعوام. وتأمل ليو أن ينجح الفريق فى إنتاج أول نموذج قابل للاستخدام بحلول العام 2025.
ويسعى الفريق إلى دمج محفزات عديدة مع الإشارات الراديوية مثل الأشعة فوق البنفسجية، ما سيساعد الجلد الاصطناعى على التعرق عندما يتعرض إلى الشمس.
