একটি নতুন ধরণের নমনীয়, স্ব-নিরাময় এবং সম্পূর্ণরূপে পুনর্ব্যবহারযোগ্য "ইলেক্ট্রনিক ত্বক" আবিষ্কারের স্বাস্থ্য পর্যবেক্ষণ, রোবোটিক্স, প্রস্থেটিক্স এবং উন্নত বায়োমেডিকাল ডিভাইসগুলিতে ব্যাপক প্রয়োগ রয়েছে।
একটি গবেষণা প্রকাশিত বিজ্ঞান অগ্রগতি একটি নতুন ইলেকট্রনিক স্কিন (বা সহজভাবে ই-স্কিন) দেখায় যাতে মানুষের তুলনায় নমনীয়তা, স্ব-নিরাময় এবং সম্পূর্ণ পুনর্ব্যবহারযোগ্যতা সহ প্রচুর বৈশিষ্ট্য রয়েছে চামড়া1চামড়া, আমাদের সবচেয়ে বড় অঙ্গ, বাইরে থেকে দেখা গেলে মাংসল আবরণ। আমাদের ত্বক একটি অত্যন্ত বহুমুখী অঙ্গ যা জলরোধী, নিরোধক ঢাল হিসাবে কাজ করে এবং আমাদের শরীরকে বিভিন্ন বাহ্যিক বিপদ বা কারণ যেমন সূর্যের ক্ষতিকর প্রভাব থেকে রক্ষা করে। ত্বকের কিছু কাজ হল শরীরের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা, বিষাক্ত পদার্থ গ্রহণ থেকে শরীরকে রক্ষা করা এবং বিষাক্ত পদার্থের নির্গমন (ঘাম সহ), যান্ত্রিক এবং ইমিউনোলজিক্যাল সহায়তা এবং গুরুত্বপূর্ণ উপাদানের উৎপাদন। ভিটামিন ডি যা আমাদের হাড়ের জন্য খুবই গুরুত্বপূর্ণ। মস্তিষ্কের সাথে অবিলম্বে যোগাযোগ করার জন্য যথেষ্ট স্নায়ু সহ ত্বক একটি বিশাল সেন্সর।
বিশ্বব্যাপী গবেষকরা 'পরিধানযোগ্য' বিভিন্ন ধরনের এবং আকারের উন্নয়নে কাজ করছেন ই-স্কিনস' নকল করার চেষ্টা করার লক্ষ্য নিয়ে জীববিজ্ঞানসংক্রান্ত ত্বক এবং এর বিভিন্ন ফাংশন। নরম এবং বক্র মানুষের ত্বকের সাথে বিরামবিহীন একীকরণের জন্য নমনীয় এবং প্রসারিত ডিভাইসগুলির একটি শক্তিশালী প্রয়োজন। ন্যানোস্কেল (10-9m) উপকরণগুলি প্রয়োজনীয় যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক বহুমুখিতা প্রদান করতে পারে যা সাধারণত আগে ব্যবহার করা হয়েছে এমন অনমনীয় সিলিকন প্রতিস্থাপন করে। ইউনিভার্সিটি অফ কলোরাডো, বোল্ডার, ইউএসএ-তে ডঃ জিয়ানলিয়াং জিয়াও-এর নেতৃত্বে দলটি সফলভাবে একটি কৃত্রিম ইলেকট্রনিক ত্বক (ই-স্কিন) তৈরি করেছে যা রোবট এবং প্রস্থেটিক্সে মানুষের ত্বকের সংবেদনশীল স্পর্শ অনুবাদ করার লক্ষ্যে। এই প্রচেষ্টা ভবিষ্যতে একটি "পরিধানযোগ্য" প্রযুক্তি থাকার দিকে যা চিকিৎসা, বৈজ্ঞানিক এবং প্রকৌশল ক্ষেত্রে বিশাল সম্ভাবনা এবং মূল্য থাকবে।
ই-স্কিন: স্ব-নিরাময় এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্য
ই-স্কিন হল একটি পাতলা, স্বচ্ছ উপাদান যা একটি উপন্যাস সমযোজী বন্ধনযুক্ত গতিশীল পলিমার নেটওয়ার্কের ধরন, যাকে পলিমাইন বলা হয়, যা উন্নত যান্ত্রিক শক্তি, রাসায়নিক স্থিতিশীলতা এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার জন্য সিলভার ন্যানো পার্টিকেল দিয়ে সজ্জিত। এই ই-স্কিনে চাপ, তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং বায়ু প্রবাহ পরিমাপ করার জন্য সেন্সরও রয়েছে। এই ই-স্কিনটি অসাধারণ বলে বিবেচিত হচ্ছে কারণ এতে অনেক বৈশিষ্ট্য যুক্ত করা হয়েছে যা এটিকে মানুষের ত্বকের খুব কাছাকাছি অনুকরণ করে। এটি অত্যন্ত নমনীয় এবং অত্যধিক চাপ প্রবর্তন না করে এটিতে মাঝারি তাপ এবং চাপ প্রয়োগ করে বাঁকা পৃষ্ঠে (যেমন মানুষের হাত এবং পা, রোবোটিক হাত) সহজেই সেট করা যায়। এটির আশ্চর্যজনক স্ব-নিরাময় বৈশিষ্ট্য রয়েছে যেখানে বাহ্যিক পরিস্থিতির কারণে যে কোনও কাটা বা ক্ষতি হলে, ই-স্কিন দুটি বিচ্ছিন্ন পক্ষের মধ্যে রাসায়নিক বন্ধন পুনরায় তৈরি করে যা সঠিক কার্যকারিতার জন্য ম্যাট্রিক্সকে পুনরুদ্ধার করে এবং তার মূল বন্ধন অবস্থায় ফিরে আসে।
যদি এই ই-স্কিন কোনো কারণে ব্যবহার অনুপযোগী হয়ে পড়ে, তাহলে এটিকে সম্পূর্ণরূপে পুনর্ব্যবহার করা যেতে পারে এবং এটিকে একটি পুনর্ব্যবহারযোগ্য সমাধানে রেখে একেবারে নতুন ই-স্কিনে পরিণত করা যেতে পারে যা বিদ্যমান ই-স্কিন উপাদানকে "তরল" করে এবং এটিকে "তরল" করে। নতুন" ই-স্কিন। এই পুনর্ব্যবহারযোগ্য সমাধান - ইথানলে তিনটি বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ রাসায়নিক যৌগের মিশ্রণ - পলিমার এবং সিলভার ন্যানো পার্টিকেলগুলি সমাধানের নীচে ডুবে যায়। এই অবক্ষয়িত পলিমারগুলি নতুন কার্যকরী ই-স্কিন তৈরি করতে নতুন করে ব্যবহার করা যেতে পারে। এই স্ব-নিরাময় এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্যতা যা ঘরের তাপমাত্রায় পাওয়া যায় তা ব্যবহৃত পলিমারের রাসায়নিক বন্ধনের জন্য দায়ী করা হয়। পলিমাইনের পলিমারিক নেটওয়ার্কের সুবিধা হল যে এটির বিপরীতমুখী এবং বেশিরভাগ প্রচলিত থার্মোস্ট্যাট উপাদানের বিপরীতে ভাঙা এবং পুনর্ব্যবহৃত করা যায় যা তাদের ক্রস-লিঙ্কযুক্ত পলিমারিক নেটওয়ার্কগুলির মধ্যে অপরিবর্তনীয় বন্ধনের কারণে পুনর্নির্মাণ বা পুনরায় প্রক্রিয়াকরণ বা পুনর্ব্যবহৃত করা যায় না। এটি মানুষের ত্বকের চেয়ে আরও শক্তিশালী এবং এটি প্রতিস্থাপনের পরিবর্তে এটির বর্ধন হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি স্পর্শ করাও আনন্দদায়ক এবং এটি প্রায় বাস্তব ত্বকের মতো অনুভব করে যা সম্ভবত ভবিষ্যতে এটিকে একটি কভারিং এজেন্ট হিসাবে তৈরি করতে পারে, যেমন ইলেকট্রনিক ডিভাইস।
ই-স্কিনের পরিবেশ-বান্ধব এবং কম দামের বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রশংসা করা হয়েছে এবং এই ধরনের ই-স্কিন ইলেকট্রনিক বর্জ্য এবং পরিবেশগত প্রভাবকে ব্যাপকভাবে কমাতে পারে এবং বিভিন্ন ক্ষেত্রের নির্মাতাদের কাছে অত্যন্ত ব্যবহারযোগ্য এবং জনপ্রিয় হতে পারে। যদিও এই মুহুর্তে এটি দূরবর্তী মনে হতে পারে, এই পুনঃব্যবহার প্রযুক্তিটি পুরানো ইলেকট্রনিক্স আইটেমগুলিতেও একইভাবে প্রয়োগ করা যেতে পারে। প্রকৃতপক্ষে, আধুনিক দিনের ফিটনেস ট্র্যাকার এবং স্বাস্থ্য মনিটরগুলি একবার ক্ষতিগ্রস্ত হলে ই-বর্জ্য চক্রবৃদ্ধি পরিবেশ সম্পর্কিত সমস্যার ক্রমবর্ধমান পর্বত যোগ করে। ই-স্কিন আমাদের ঘাড়ের চারপাশে বা আমাদের কব্জিতে পরা যেতে পারে এবং এগুলি নমনীয় পরিধানযোগ্য বা অস্থায়ী ট্যাটুর মতো হতে পারে এবং যখনই তারা ক্ষতিগ্রস্থ হয় তখন সেগুলি পুনর্ব্যবহৃত এবং পুনরায় ব্যবহার করা যেতে পারে। যেহেতু ই-স্কিন নমনীয়, এটি বাঁকানো এবং পাকানো যেতে পারে এবং পরিধানকারী অনুসারে কাস্টমাইজ করা যেতে পারে। প্রযুক্তি বুদ্ধিমানদের জন্য পথ খুলে দেয় রোবোটিক্স যেখানে এমন মনোরম অনুভূতি এবং আরামদায়ক ইলেকট্রনিক ত্বক রোবট বা কৃত্রিম অঙ্গের চারপাশে আবৃত করা যেতে পারে। বিস্তারিতভাবে বলতে গেলে, একটি কৃত্রিম হাত বা পা যা এই ইলেকট্রনিক ত্বকে মোড়ানো থাকে তা পরিধানকারীকে তাপমাত্রা এবং চাপের পরিবর্তনে সাড়া দিতে পারে কারণ এতে একাধিক সেন্সর যুক্ত থাকে। এই ধরনের ই-স্কিনের সাথে লাগানো রোবোটিক্স বাহু বা পা রোবটগুলিকে মানুষের প্রতি আরও সূক্ষ্মভাবে কাজ করতে এবং আরও নিরাপদ এবং নির্ভরযোগ্য করে তুলতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ই-স্কিন বিশেষভাবে একটি শিশু বা ভঙ্গুর বয়স্কদের পরিচালনাকারী একটি রোবটের সাথে লাগানো যেতে পারে এবং এইভাবে রোবট খুব বেশি শক্তি প্রয়োগ করবে না। ই-স্কিনের আরেকটি প্রয়োগ বিপজ্জনক পরিবেশে বা উচ্চ-ঝুঁকিপূর্ণ চাকরিতে হতে পারে। এটা বিশ্বাসযোগ্য যে এই প্রযুক্তিটি ভার্চুয়াল বোতাম, নিয়ন্ত্রণ বা দরজার সাথে ব্যবহার করা যেতে পারে যা মানুষের শারীরিক মিথস্ক্রিয়া ছাড়াই যেকোন অপারেশনকে সক্ষম করবে, উদাহরণস্বরূপ বিস্ফোরক শিল্পে বা কাজের অন্যান্য বিপজ্জনক লাইনে, এবং এইভাবে এই ই-স্কিন সম্ভাবনা হ্রাস করতে সক্ষম হতে পারে। কোনো মানুষের আঘাতের।
ই-স্কিনে ডিসপ্লে যোগ করা হচ্ছে
টোকিও বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের একটি দল সম্প্রতি একটি ডিসপ্লে যুক্ত করেছে2(মাইক্রো-এলইডি) থেকে আল্ট্রাথিন, ব্যান্ড এইড-স্টাইলের ই-স্কিন প্যাচগুলি বাস্তব সময়ে স্বাস্থ্য পর্যবেক্ষণের বিভিন্ন লক্ষণ প্রদর্শন সক্ষম করতে (যেমন ডায়াবেটিসযুক্ত লোকেদের গ্লুকোজের মাত্রা পরিমাপ করা বা হার্টের ইলেক্ট্রোকার্ডিওগ্রামের চলমান তরঙ্গরূপ রোগী) এই প্যাচগুলির একটি প্রসারিত ওয়্যারিং রয়েছে এবং এইভাবে পরিধানকারীর গতিবিধির উপর ভিত্তি করে 45 শতাংশ পর্যন্ত বাঁক বা প্রসারিত হতে পারে। সাম্প্রতিক সময়ে এগুলিকে সবচেয়ে নমনীয় এবং টেকসই ডিজাইন হিসাবে বিবেচনা করা হয়। মানুষের ত্বকের কোষগুলির ক্রমাগত ক্ষরণের অর্থ এই যে প্যাচটি কয়েক দিন পরে পড়ে যেতে পারে তবে এটি প্রায় কাজ করা যেতে পারে।
প্রফেসর তাকাও সোমেয়ার নেতৃত্বে এই গবেষণায় বলা হয়েছে যে এই ধরনের ডিসপ্লে শেষ পর্যন্ত শুধুমাত্র রোগীদের জন্য নয়, পরিবারের সদস্যদের, যত্নদাতা এবং স্বাস্থ্য পেশাদারদের জন্যও ব্যক্তিগতভাবে বা এমনকি চিকিৎসা সংক্রান্ত তথ্য একটি নিরবিচ্ছিন্ন এবং সহজ উপায়ে পড়া এবং যোগাযোগ করতে সক্ষম হতে পারে। দূরবর্তীভাবে এটি বার্তাও পাবে। গবেষকদের লক্ষ্য প্যাচটির নির্ভরযোগ্যতা আরও উন্নত করা, এটিকে আরও সাশ্রয়ী করে তোলা এবং বিশ্বজুড়ে বিস্তৃত নাগালের জন্য এর উত্পাদন বৃদ্ধি করা। তাদের লক্ষ্য ২০২০ সালের শেষ নাগাদ এই ডিভাইসটি বাজারে আনা।
সামনে চ্যালেঞ্জ
ই-স্কিনের বিকাশ একটি খুব উত্তেজনাপূর্ণ উপন্যাস গবেষণা, তবে, আমাদের মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি – নমনীয়তা এবং প্রসারিত ক্ষমতা – এখনও ই-স্কিন দ্বারা সফলভাবে অর্জন করা হয়নি। ই-স্কিন নরম কিন্তু মানুষের ত্বকের মতো প্রসারিত নয়। লেখকদের মতে, এটি দাঁড়িয়েছে উপাদানটি খুব সহজে পুনরুত্পাদনযোগ্য নয়। একটি নতুন মডিউলের তুলনায় একটি পুনরুদ্ধার করা/পুনর্ব্যবহার করা ই-স্কিন ডিভাইসে সামগ্রিক সেন্সিং কর্মক্ষমতাতে সামান্য হ্রাস দেখা গেছে, এটি আরও গবেষণার সাথে সম্পূর্ণভাবে সমাধান করা প্রয়োজন। ই-স্কিন দ্বারা ব্যবহৃত চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলিও বেশ উচ্চ এবং ছোট করা প্রয়োজন। বর্তমানে ডিভাইসটি একটি বাহ্যিক উৎস থেকে চালিত হয় যা খুবই অব্যবহার্য, কিন্তু ডিভাইসটিকে পাওয়ার জন্য রিচার্জেবল, ছোট ব্যাটারি থাকা সম্ভব। Dr.Xiao এবং তার দল এই পণ্যটিকে পরিমার্জিত করতে এবং স্কেলিং সমাধানের উন্নতি করতে চায় যাতে অন্তত অর্থনৈতিক বাধা অতিক্রম করা যায় এবং এই ই-স্কিনটি রোবট বা প্রস্থেটিক্স বা চিকিৎসা ডিভাইস বা অন্য কিছুতে তৈরি এবং স্থাপন করা সহজ হয়।
***
{উদ্ধৃত উৎস(গুলি) তালিকায় নীচে দেওয়া DOI লিঙ্কে ক্লিক করে আপনি মূল গবেষণাপত্রটি পড়তে পারেন}
উত্স (গুলি)
1. Zou Z এট আল। 2018. ডায়নামিক কোভ্যালেন্ট থার্মোসেট ন্যানোকম্পোজিট দ্বারা পুনরায় নিরাময়যোগ্য, সম্পূর্ণরূপে পুনর্ব্যবহারযোগ্য এবং নমনীয় ইলেকট্রনিক ত্বক। বিজ্ঞান অগ্রগতি. https://doi.org/10.1126/sciadv.aaq0508
2. Someya T. 2018. আল্ট্রাফ্লেক্সিবল অন-স্কিন সেন্সর দিয়ে অবিরাম স্বাস্থ্য-মনিটরিং। AAAS বার্ষিক সভা সিম্পোজিয়াম, অস্টিন, টেক্সাস, ফেব্রুয়ারি 17, 2018।
