Teknologi kan være akavet. Vores lommer vejes ned af kæmpe smartphones, der ikke kan trækkes hurtigt ud, når du løber et eller andet sted. Forsøg på at gøre vores enheder mere tilgængelige ved hjælp af smartwatches er hidtil næppe vellykkede. Men hvad nu hvis en del af din krop blev en computer, med en skærm på din hånd og måske endda et direkte link til din hjerne?
Kunstig elektronisk hud (e-hud) kan muligvis en dag gøre dette til virkelighed. Forskere udvikler fleksible, bøjelige og endda strækbare elektroniske kredsløb, der kan påføres direkte på huden. Og udover at omdanne din hud til en berøringsskærm, kan denne tilgang være nyttig, hvis en person er blevet brændt eller har problemer med nervesystemet.
Den enkleste version af denne teknologi er elektronisk tatovering. I 2004 præsenterede forskere fra De Forenede Stater og Japan et trykføler kredsløb lavet af forspændte tynde siliciumstrimler, der kunne påføres direkte på underarmen. Men uorganiske materialer som silicium er hårde, og læder er fleksibelt og strækbart. Derfor er forskere på udkig efter elektroniske mikrokredsløb, der kan fremstilles af organiske materialer (normalt speciel plast eller former for kulstoflignende grafen, der leder elektricitet) som grundlag for elektronisk hud.
En typisk elektronisk hud består af en matrix af forskellige elektroniske komponenter - fleksible transistorer, OLED'er, sensorer og organiske fotovoltaiske (solcelle) celler - forbundet til hinanden ved hjælp af strækbare eller fleksible ledende ledninger. Disse enheder er lavet af meget tynde lag af materiale, der sprøjtes eller fordampes på fleksibelt grundlag, og producerer store (op til flere titalls kvadratcentimeter) elektroniske kredsløb i en hudlignende form.
Meget af indsatsen for at skabe denne teknologi i de sidste par år er drevet af robotik og ønsket om at give maskiner en menneskelig taktil kvalitet. Vi har e-skin-enheder, der fornemmer tilgangen til genstande, måler temperatur og anvender tryk. Dette hjælper robotter til at være mere opmærksomme på deres omgivelser (og mennesker, der muligvis er i vejen). Når den er integreret i bærbar teknologi, kan e-hud gøre det samme for mennesker, for eksempel ved at opdage skadelige eller usikre bevægelser under træning.
Denne teknologi har også ført til fleksible skærme; mindst et firma håber at gøre huden til en berøringsskærm ved hjælp af sensorer og pico-projektorer i stedet for et display.
Men kan vi en dag bygge denne teknologi lige ind i vores kroppe? Vil dette være almindeligt? Problemet med organisk elektronik i øjeblikket er, at det ikke er meget lovende og ikke viser den højeste ydelse. Når alt kommer til alt, dannes selv e-hud rynker. Lagene går i opløsning, og skemaerne er brudt. Derudover er atomer i organiske materialer mere chaotisk arrangeret end i uorganiske materialer. På grund af dette bevæger elektroner sig 1000 gange langsommere, enheder fungerer langsommere og har problemer med fjernelse af varme.
Salgsfremmende video:
biokompatibilitet
En anden stor udfordring er, hvordan man integrerer e-hud i den menneskelige krop for ikke at skabe tilknyttede medicinske problemer og binde den til nervesystemet. Organiske materialer er kulstofbaserede (ligesom vores kroppe), så på en måde er de biokompatible og afvises ikke af kroppen. Men kulpartikler passerer godt gennem cellerne, der udgør vores krop, hvilket betyder, at de kan føre til betændelse, udløse en immunrespons og muligvis endda føre til tumors udseende.
Alligevel har forskere haft en vis succes med at binde elektroniske apparater til nervesystemet. Forskere ved Osaka University udvikler hjerneimplantater fra en fleksibel matrix af organiske tyndfilmtransistorer, der kan aktiveres ved blot tanke. Udfordringen er, at en invasiv tilgang kan føre til problemer, især når vi begynder at teste teknologien hos mennesker.
I de kommende år vil vi bestemt se, at prototype-e-hud-enheder vinder trækkraft i form af bærbare kropslige sensorer og muligvis enheder til at udtrække energi fra kropsbevægelser. Meget mere tid vil blive brugt på udvikling af komplekse mikrokredsløb, såsom dem, der findes i vores smartphones. Hvor mange mennesker vil gå efter det? Er du klar til at blive cyborg 99%?
ILYA KHEL
