เมื่อไม่นานมานี้ การศึกษาที่เผยแพร่ในวารสารไซแอนซ์ (Science) เปิดเผยว่าทีมนักวิทยาศาสตร์ของจีนสร้าง “ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์” หรืออี-สกิน (e-skin) ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากข้อมูลทางชีววิทยา โดยมีโครงสร้าง 3 มิติที่เลียนแบบสัญญาณเชิงกลไก 3 แบบที่พบในผิวหนังของมนุษย์เป็นครั้งแรกของโลก
ตัวรับความรู้สึกในผิวหนังของมนุษย์สามารถรับรู้ถึงแรงและความตึงเครียด (strain) จากภายนอกได้อย่างแม่นยำเนื่องจากมีการกระจายแบบ 3 มิติที่ซับซ้อน นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยชิงหัวจึงได้พัฒนาผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ที่เลียนแบบโครงสร้างการกระจายตัวนี้ จนได้ออกมาเป็นผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ที่ประกอบด้วย “หนังกำพร้า” “หนังแท้” และ “เนื้อเยื่อใต้ผิวหนัง”
การศึกษาดังกล่าวระบุว่าผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์นี้สามารถถอดรหัสและรับรู้สัญญาณเชิงกลไก 3 ชนิด ได้แก่ แรงกด แรงเสียดทาน และความตึงเครียดได้พร้อมกันในชั้นกายภาพ
จางอีฮุ่ย ผู้เขียนรายงานการศึกษาดังกล่าวระบุว่า แผ่นผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดใกล้เคียงกับปลายนิ้วชี้ มีเซนเซอร์โลหะ 240 ตัว แต่ละตัวมีขนาด 200-300 ไมโครเมตร โดยมีการจัดเรียงที่เลียนแบบการกระจายตัวของเซลล์รับสัมผัสภายในผิวหนังของมนุษย์
เซนเซอร์จะรวบรวมสัญญาณที่ได้รับการประมวลผลอย่างละเอียด ก่อนนำมาปรับแต่งด้วยอัลกอริทึมการเรียนรู้เชิงลึก ส่งผลให้ผิวหนังที่เลียนแบบลักษณะทางชีวภาพสามารถแยกแยะพื้นผิวและรูปร่างของวัตถุได้อย่างแม่นยำ
การศึกษาพบว่าผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์มีความสามารถในการรับรู้ตำแหน่งแรงกดได้ละเอียดถึงราว 0.1 มิลลิเมตร ซึ่งเทียบเท่ากับความไวของผิวหนังมนุษย์
จางระบุว่าผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์มีศักยภาพที่จะถูกนำไปผสานเข้ากับปลายนิ้วของหุ่นยนต์ทางการแพทย์ เพื่อการวินิจฉัยและรักษาในระยะเริ่มต้นอย่างแม่นยำ ทั้งยังสามารถใช้เป็นแถบปิดแผลเพื่อติดตามข้อมูลสุขภาพที่สำคัญแบบทันที อาทิ ความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือด และอัตราการเต้นของหัวใจ
🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS
ภาพจากมหาวิทยาลัยชิงหัว : ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากลักษณะทางชีวภาพ มาพร้อมโครงสร้าง 3 มิติที่เลียนแบบสัญญาณกลไกที่พบในผิวหนังมนุษย์
แหล่งข้อมูลอ้างอิง : Xinhua
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech
