ביגוד חכם ברמה חדשה: חוט אחד שולט בבריאות ובטכנולוגיה
דמיין שהחולצה שלך כבר לא רק חתיכת בד שנלבשת, אלא הפכה לפלטפורמה טכנולוגית כוללת, המסוגלת לעקוב אחר בריאותך בכל רגע, לארגן את חום גופך באופן אוטומטי, לעקוב אחרי תנועותיך, ואפילו להנחות אותך אל המסעדה או האטרקציה התיירותית הקרובה ביותר… וכל זה מבלי שתשוש שום הבדל במרקם או במראה.
חזון זה כבר לא מדע בדיוני, אלא מציאות לאחר שהצליח צוות חוקרים מאוניברסיטת פודן בשנגחאי לפתח מחשב על בתוך חוט גמיש דק יותר משערת אדם, כפי שפורסם באתר NewAtlas מתוך כתב העת Nature.
* "דק יותר משערת אדם"
החוקרים הצליחו לבנות מעגלים אלקטרוניים מורכבים בתוך סיבים גמישים בקוטר של כ-50 מיקרומטרים, כלומר דקים יותר משערת אדם רגילה, שקוטרה כ-70 מיקרומטרים.
והם קראו למעגלים האלה "שכבת הסיבים".
בניגוד לבדים חכמים מסורתיים, אשר מתבססים על התקנת האלקטרוניקה על פני הבד, הצוות שילב את המעגלים החשמליים בצורה של שכבות ספירליות בתוך הסיבים עצמם, מה שהפך אותם לגמישים וניתנים למתיחה מבלי לאבד את תפקודם.
* יכולת עיבוד מדהימה
השכבה הסיבית מכילה 10,000 טרנזיסטורים ב-1 מילימטר בלבד של הסיב, כלומר מהווה בערך את יכולת העיבוד של מכשיר קוצב לב רגיל.
לשם השוואה, אם יימתח החוט לאורך של מטר אחד, הוא עשוי להכיל מיליוני טרנזיסטורים, מה שייתן לו יכולת עיבוד הקרובה למחשב שולחני מסורתי.
כמו כן, כל חוט מכיל התנגדויות, קבלים, ודיאודות, מה שמקנה לו מערכת היברידית המסוגלת לעבד אותות דיגיטליים ואנלוגיים.
והחוקר צ'ן בין-ינג מהמעבדה לחומרים ומכשירים סיביים באוניברסיטת פודן אישר כי שיטת ייצור המעגלים הספירליים תואמת לטכנולוגיות ייצור השבבים הנוכחיות, וכי הצוות הגיע לשיטה המאפשרת ייצור בכמויות גדולות.
* גמישות הדומה לרקמות המוח
יתרון הסיבים הדקים אינו רק בגודלם הקטן, אלא בגמישותם המופלאה, הדומה לגמישות רקמות המוח, מה שהופך אותם למועמדים מצוינים ליישומים רפואיים נוירולוגיים, כמו שתלים חכמים ומעקב אחר תפקוד המוח.
* טיפול במחלות נוירולוגיות
אמר בין הוי-שינג, מנהל המחקר: "גוף האדם מורכב מרקמות רכות, ולכן התחומים המתפתחים, כמו ממשקי מוח-מחשב עתידיים, דורשים מערכות אלקטרוניות גמישות וניתנות לעיצוב".
ניתן להשתמש בטכנולוגיה זו לטיפול בתסמינים של מחלת פרקינסון, אפילפסיה, ושבץ מוחי, או לשלב אותה בכלים ובמכשירים מדויקים הפועלים כסנסורים מתקדמים.
* בדיקות קפדניות לעמידות
הצוות לא הסתפק בייצור אב טיפוס, אלא החוט המחשבתי עבר בדיקות המדמות את חיי היומיום:
• עמד ביותר מ-10,000 מחזורי כיפוף וחיכוך.
• עמד במתיחה של עד 30%.
• הצליח ב-100 מחזורי כביסה מבלי לאבד את ביצועיו.
• עמד בטמפרטורות של עד 100 מעלות צלזיוס ולחצים השווים למשקל של משאית במשקל 15.6 טון.
עם הישג זה, העולם מתקרב צעד עצום לביגוד חכם בעל יכולות גבוהות, המסוגל לעקוב אחר הגוף ולרפא אותו, ולשלב מכשירים אלקטרוניים בחיי היומיום שלנו בדרך שלא הייתה ניתנת לדמיון קודם לכן.
