Ko te 'e-Skin' e Whakarite ana i te kiri koiora me ona mahi

Ko te kitenga o te momo hou o te "kiri hiko" he ngawari, he whakaora-whaiaro me te tino hangarua ano i roto i te aro turuki i te hauora, robotics, prosthetics me nga taputapu rongoa koiora.

He rangahau i whakaputaina i roto Putanga Pūtaiao ka whakaatu i tetahi kiri hiko hou (he kiri-e noa ranei) he maha nga taonga tae atu ki te ngawari, te whakaora whaiaro me te tukurua katoa ina whakaritea ki te tangata. kiri¹.Ko te kiri, to tatou okana nui rawa, ko te uhi kikokiko ina kitea mai i waho. Ko to tatou kiri he okana tino whai kiko e mahi ana hei parewai, hei parepare hei whakamarumaru i o tatou tinana mai i nga momo kino o waho, i nga ahuatanga penei i te kino o te ra. Ko etahi o nga mahi o te kiri ko te whakarite i te mahana o te tinana, te tiaki i te tinana mai i te whakaurunga o nga matū paitini me te tukunga o nga matū paitini (me te werawera), te tautoko miihini me te immunological me te hanga o nga mea tino nui. Huaora D he mea tino nui mo o tatou wheua. Ko te kiri he pukoro nui me te nui o nga uaua ki te whakawhiti korero ki te roro.

Ko nga Kairangahau huri noa i te ao e mahi ana ki te whakawhanake i nga momo momo me nga rahi o te 'kakahu kiri-e' me te whainga ki te tarai koiora kiri me ona momo mahi. He kaha te hiahia mo nga taputapu ngawari me te totoro mo te whakauru korekore ki te kiri ngawari me te kiri tangata. Tauine Nano (10^-9m) Ka taea e nga rawa te whakarato i nga mahi miihini me te hiko e hiahiatia ana hei whakakapi i te silicon pakari kua whakamahia i mua. Ko te roopu i arahihia e Takuta Jianliang Xiao i Te Whare Wananga o Colorado, Boulder, USA kua angitu te whakawhanake i tetahi kiri hiko (e-kiri) me te whainga ki te whakamaori i te pa tairongo o te kiri tangata ki runga i nga karetao me nga taputapu. Ko tenei nganatanga kei te whai i te hangarau "whakaahua" a muri ake nei ka whai waahi nui me te uara ki nga mara rongoa, putaiao me te miihini.

E-kiri: te whakaora whaiaro me te hangarua

Ko te kiri-e he mea kikokore, puatarangi he a tuhinga te momo kupenga polymer hihiri e honoa ana, e kiia nei ko te polyimine, he mea here ki nga matūriki nano hiriwa hei whakapai ake i te kaha miihini, te pumau matū me te kawe hiko. Kei roto hoki i tenei kiri-e nga pukoro ki te ine i te pehanga, te mahana, te makuku me te rere o te hau. Ko tenei kiri-e e kiia ana he mea whakamiharo na te mea kua whakauruhia ki nga ahuatanga maha e tino tata ana ki te kiri tangata. He tino ngawari, ka taea te whakanoho ki runga i nga papa kopikopiko (hei tauira, nga ringa me nga waewae o te tangata, nga ringa karetao) ma te whakamahana i te wera iti me te pehanga ki runga me te kore e nui te taumahatanga. He mea whakamiharo ki te whakaora i a ia ano i runga i te tapahi, i te kino ranei na tetahi ahuatanga o waho, ka hanga ano e te kiri-e nga here matū i waenga i nga taha wehe e rua hei whakahoki mai i te matrix mo tana mahi tika me te hoki ki tona ahuatanga herenga taketake.

Mena ka kore e taea te whakamahi i tenei kiri-e na etahi ahuatanga, ka taea te hangarua katoa ka huri hei kiri-e hou ma te tuu ki roto i te otinga hangarua e "whakawa" ai nga rawa e-kiri ka huri hei " hou” e-kiri. Ko tenei otinga hangarua - he ranunga o nga puhui matū e toru e hokona ana i roto i te ewaro - ka whakaheke i nga polymers me nga matūriki nano hiriwa ki raro o te otinga. Ka taea te whakamahi hou enei waerau kua heke ki te hanga kiri-e hou. Ko tenei whakaora-whaiaro me te tukurua e taea ana i te pāmahana rūma, na te hononga matū o te waerau i whakamahia. Ko te painga o te whatunga polymeric o te polyimine ko tona whakahuri, ka taea te pakaru me te hangarua kaore i rite ki te nuinga o nga rawa whakamaarama tikanga e kore e taea te hanga ano, te tukatuka, te hangarua ranei na te mea he here korekore i roto i o raatau hononga polymeric hono. He pakari ake tenei i te kiri o te tangata ake, a ka taea te whakamahi hei whakarei ake, kaua hei whakakapi. He pai hoki te pa atu me te ahua rite tonu ki te kiri tuuturu tera pea ka waiho hei kaikawe hipoki a muri ake nei, penei i nga taputapu hiko.

Ko nga taonga e-kiri-a-taiao me te iti o te utu o te hiako-e kua whakanuia, a, ka taea e taua kiri-e te whakaiti i te para hiko me te paanga o te taiao, ka taea te whakamahi me te rongonui ki nga kaihanga puta noa i nga waahi rereke. Ahakoa he ahua kee i tenei wa, ka taea ano te whakamahi i tenei hangarau whakamahi ano ki nga taonga hiko tawhito. Ko te tikanga, ko nga kaiwhaiwhai tinana o enei ra me nga kaitirotiro hauora i te wa i pakaru ka taapiri atu ki te piki haere o nga raru taiao e pa ana ki te whakahiato paru-e. Ka mau pea te kiri-e ki o tatou kaki, ki o tatou ringaringa ranei, ka rite enei ki nga kakahu ngawari, moko rangitahi ranei, a ka pakaru ka taea te hangarua me te whakamahi ano. I te mea he ngawari te kiri-e, ka taea te whakapiko me te miro, ka taea te whakarite kia rite ki te kaimau. Ka whakatuwherahia e te hangarau nga huarahi mo te hunga mohio whaihua ka taea te takai i te kiri hiko ki te tinana o te karetao, o te taha hanga ranei. Hei whakamaarama, ma te ringa takai, waewae ranei e takai ana ki tenei kiri hiko ka taea e te kaimau te whakautu ki nga huringa o te pāmahana me te pehanga na te maha o nga pukoro kua whakauruhia ki roto. Ko nga ringaringa me nga waewae karetao kua whakauruhia ki taua kiri-e ka kaha ake te mahi a nga karetao ki te tangata, ka noho haumaru, ka pono. Hei tauira, ka taea te whakauru i te kiri-e ki te karetao e whakahaere ana i te peepi, i te kaumātua ngoikore ranei, na reira ka kore te karetao e whakapau kaha. Ko tetahi atu tono o te kiri-e ka taea pea i roto i nga taiao morearea, i nga mahi morearea nui ranei. Ka taea te whakamahi i tenei hangarau me nga patene mariko, nga mana whakahaere, nga kuaha ranei e taea ai te mahi me te kore he taunekeneke a-tinana tangata, hei tauira i roto i te umanga pahū, i etahi atu momo mahi kino, na tenei e-kiri ka taea te whakaiti i nga tupono. o tetahi whara tangata.

Te taapiri whakaatu ki te kiri-e

Ko tetahi roopu o nga kairangahau i te Whare Wananga o Tokyo kua taapirihia he whakaaturanga²(micro-LED) ki te ultra angiangi, he papa-awhi-awhi-awhi i nga papanga e-kiri kia taea ai te whakaatu i nga tohu rereke o te aro turuki i te hauora i roto i te waa tuturu (hei tauira, te ine i nga taumata huka i roto i nga tangata whai mate huka, te ahua ngaru neke o te electrocardiogram o te ngakau manawanui). He waea totoro enei papaki ka taea te whakapiko, te toro atu ranei ki te 45 o mua i runga i te nekehanga o te kaimau. E kiia ana ko enei te hoahoa tino ngawari me te roa o enei waa. Ko te whakaheke haere tonu o nga kiri kiri tangata tera pea ka taka te papaki i muri i etahi ra engari ka taea te mahi.

Ko tenei rangahau, i arahina e Ahorangi Takao Someya e kii ana ka taea te whakamahi i taua whakaaturanga kia taea ai te panui me te whakawhiti korero rongoa i runga i te maamaa me te ngawari kaore mo nga turoro anake engari mo nga mema o te whanau, nga kaitiaki me nga tohunga hauora ahakoa a-tinana, ara noa. mamao. Ka whiwhi karere ano. Ko te whainga a nga kairangahau ki te whakapai ake i te pono o te papaki, kia whai hua ake te utu me te whakapiki ake hoki i ana mahi mo te whanuitanga o te ao. Ko ta raatau whaainga ko te whakarewa i tenei taputapu ki te maakete i te mutunga o te 2020.

Nga wero kei mua i te aroaro

Ko te whakawhanaketanga o te kiri-e he rangahau pukapuka tino whakahihiri, heoi, ko tetahi o nga tino ahuatanga o to tatou - te ngawari me te kaha totoro - kaore ano kia tutuki pai e te kiri-e. He ngohengohe te kiri-e engari kaore e rite ki te kiri tangata. E ai ki nga kaituhi, i te mea e tu ana kaore ano i te tino ngawari te whakaputa i nga rauemi. He iti te hekenga o te mahi rongo i roto i tetahi taputapu kiri-e kua oti te whakaora/recycled i kitea ki tetahi waahanga hou, me tino whakatika tenei me etahi atu rangahau. Ko nga papa autō e whakamahia ana e nga kiri-e he tino teitei, me whakaheke. I tenei wa ka whakakahangia te taputapu mai i te puna o waho he tino koretake, engari ka taea te tango i nga pākahiko iti hei whakakaha i te taputapu. Kei te pirangi a Dr.Xiao me tana roopu ki te whakamahine i tenei hua me te whakapai ake i te otinga tauine kia kaha ake ai nga raru ohaoha kia ngawari ake te hanga me te tuu ki runga robots, prosthetics, taputapu rongoa, aha atu ranei.

***

Puna (s)

1. Zou Z et al. 2018. Ka taea te whakaora, ka taea te hangarua, me te hiako hiko malleable ka taea e te nanocomposite thermoset covalent hihiri. Putanga Pūtaiao. https://doi.org/10.1126/sciadv.aaq0508

2. Someya T. 2018. Tonu Hauora-Aroturuki Ki Ultraflexible On-Skin Sensors. Huihuinga A-tau a AAAS, Austin, Texas, Hui-tanguru 17, 2018. https://aaas.confex.com/aaas/2018/meetingapp.cgi/Paper/20827

3. Yokota T. et al. Te kiri photonic organic ultraflexible. MATAUTANGA. 15 Paenga-whāwhā 2016. Vol 2, Putanga 4. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.1501856

***