هیدروژل زیستی فوقکشسان با حسگری خودتأمین
محققان چینی هیدروژلی جدید با ساختار سلولی شبیه پوست ابداع کردند که انعطافپذیری و مقاومت بالایی داشته و قادر به تولید ولتاژ خودتأمین برای اندازهگیری کرنش است.
هیدروژل زیستی فوقکشسان توسعه یافته در چین
محققان دانشگاه هنان چین موفق به توسعه یک هیدروژل زیستی با ویژگیهای منحصر به فرد شدهاند که میتواند انقلابی در حوزه حسگرهای پوشیدنی و پزشکی ایجاد کند. این ماده جدید دارای ساختاری شبیه به سلولهای بافت اپیتلیوم پوست انسان است که به آن انعطافپذیری و مقاومت فوقالعادهای میبخشد. این ویژگیها، به ویژه توانایی فشردگی بالا، آن را برای کاربردهای بیومکانیکی بسیار مناسب میسازد.
یکی از مهمترین نوآوریهای این هیدروژل، قابلیت حسگری خودتأمین (Self-powered sensing) آن است. این ماده قادر است با اعمال کرنش مکانیکی، ولتاژ خود تولید کند و از این طریق، نیاز به منبع تغذیه خارجی مانند باتری را برای اندازهگیری تغییر شکلها برطرف سازد. این امر به ویژه در طراحی دستگاههای پوشیدنی حساس و ایمپلنتهای پزشکی که نیاز به کارکرد طولانی مدت و بدون نیاز به تعویض باتری دارند، حیاتی است.
ویژگیهای کلیدی این ماده نوآورانه عبارتند از:
- ساختار سلولی: تقلید دقیق از ساختار اپیتلیوم پوستی برای انعطافپذیری بالا.
- تولید ولتاژ: توانایی تولید الکتریسیته از طریق کرنش مکانیکی برای حسگری بدون نیاز به باتری.
- فوقکشسانی: داشتن انعطافپذیری و قابلیت بازگشت به شکل اولیه پس از فشارهای شدید.
«این هیدروژل نه تنها یک ماده ساختمانی با کارایی بالا است، بلکه به عنوان یک حسگر فعال عمل میکند که با حرکت خود انرژی لازم برای پایش را فراهم میآورد.»
کاربردهای احتمالی این فناوری شامل ساخت لباسهای هوشمند، رابطهای عصبی-الکترونیکی (NEI) و سیستمهای پایش سلامت است که نیاز به حسگرهای زیست سازگار و بادوام دارند. این پیشرفت نشاندهنده گام مهمی در ترکیب علم مواد پیشرفته و مهندسی بیولوژیکی است.
