Technologie může být nepříjemná. Naše kapsy jsou váženy obrovskými smartphony, které nelze rychle vytáhnout, když někde běháte. Pokusy o zpřístupnění našich zařízení pomocí smartwatches jsou zatím stěží úspěšné. Ale co když se část vašeho těla stala počítačem, s obrazovkou na ruce a možná i přímým odkazem na váš mozek?
Umělá elektronická kůže (e-skin) může jednoho dne učinit z toho realitu. Vědci vyvíjejí flexibilní, ohebné a dokonce roztažitelné elektronické obvody, které lze aplikovat přímo na kůži. A kromě proměnění vaší pokožky na dotykovou obrazovku může být tento přístup užitečný i v případě, že osoba byla spálena nebo má problémy s nervovým systémem.
Nejjednodušší verzí této technologie je elektronické tetování. V roce 2004 představili vědci ze Spojených států a Japonska obvod tlakového senzoru vyrobený z předem natažených tenkých křemíkových proužků, které lze přímo aplikovat na předloktí. Anorganické materiály jako křemík jsou ale houževnaté a kůže je ohebná a roztažitelná. Proto vědci hledají elektronické mikroobvody, které mohou být vyrobeny z organických materiálů (obvykle speciálních plastů nebo forem uhlíku, jako je grafen, které vedou elektřinu), jako základ pro elektronickou pokožku.
Typická elektronická kůže sestává z matice různých elektronických komponent - pružných tranzistorů, OLED, senzorů a organických fotovoltaických (solárních) článků - vzájemně propojených pomocí napínatelných nebo flexibilních vodivých drátů. Tato zařízení jsou vyrobena z velmi tenkých vrstev materiálu, které jsou pružně rozprašovány nebo odpařovány a vytvářejí velké (až několik desítek čtverečních centimetrů) elektronické obvody ve tvaru kůže.
Velká část úsilí o vytvoření této technologie v posledních několika letech byla vedena robotikou a touhou dát strojům lidskou hmatovou kvalitu. Máme e-skin zařízení, která snímají přístup k objektům, měří teplotu a vyvíjejí tlak. To pomáhá robotům lépe si uvědomovat své okolí (a lidi, kteří mohou být v cestě). Když je elektronická kůže integrována do nositelné technologie, může dělat totéž pro člověka, například detekováním škodlivých nebo nebezpečných pohybů během cvičení.
Tato technologie také vedla k flexibilním obrazovkám; alespoň jedna společnost doufá, že změní vzhled kůže na dotykovou obrazovku pomocí senzorů a pico projektorů místo displeje.
Můžeme však jednoho dne zabudovat tuto technologii přímo do našich těl? Bude to běžné? Problém s organickou elektronikou je v současnosti ten, že není příliš slibný a nevykazuje nejvyšší výkon. Koneckonců, dokonce i e-kůže tvoří vrásky. Vrstvy se rozpadají a schémata jsou rozbitá. Atomy v organických materiálech jsou navíc chaotičtěji uspořádány než v anorganických materiálech. Z tohoto důvodu se elektrony v nich pohybují 1000krát pomaleji, zařízení pracují pomaleji a mají problémy s odvodem tepla.
Propagační video:
Biokompatibilita
Další velkou výzvou je, jak integrovat e-kůži do lidského těla, aby se nevytvářely asociované zdravotní problémy a nepřivazovaly se k nervovému systému. Organické materiály jsou založeny na uhlíku (stejně jako naše těla), takže v jistém smyslu jsou biologicky kompatibilní a tělo je neodpuzuje. Částice uhlíku však dobře procházejí buňkami, které tvoří naše tělo, což znamená, že mohou vést k zánětu, vyvolat imunitní odpověď a možná dokonce vést ke vzniku nádorů.
Vědci přesto dosáhli úspěchu při pokusu o připojení elektronických zařízení k nervové soustavě. Vědci na univerzitě v Ósace vyvíjejí mozkové implantáty z pružné matrice organických tenkovrstvých tranzistorů, které lze aktivovat pouhým myšlením. Výzvou je, že invazivní přístup může vést k problémům, zejména když začneme s testováním technologie u lidí.
V nadcházejících letech určitě uvidíme, jak prototyp e-skin zařízení získává trakci ve formě nositelných tělesných senzorů a případně zařízení pro získávání energie z pohybů těla. Mnohem více času bude věnováno vývoji složitých mikroobvodů, jako jsou ty, které jsou přítomny v našich chytrých telefonech. Kolik lidí na to půjde? Jste připraveni se stát kyborgem 99%?
ILYA KHEL