تحول در رباتیک مغزی با یک زیست‌حسگر کربنی

یک زیست‌حسگر جدید مبتنی بر کربن که بر سه چالش مهم غلبه کرده است، می‌تواند رباتیک قابل کنترل با مغز را متحول کند.

کد خبر: ۱۲۶۶۶۶۲

تاریخ: ۰۲ دی ۱۴۰۰ - ۲۲:۴۲

به گزارش خبرگزاری دانا به نقل از آی‌ای، گروهی از محققان دانشکده مهندسی و فناوری اطلاعات دانشگاه فناوری "سیدنی" یک حسگر زیستی جدید ایجاد کرده‌اند که به پوست صورت و سر می‌چسبد تا سیگنال‌های الکتریکی ارسال شده توسط مغز را تشخیص دهد. سپس این سیگنال‌ها به دستوراتی برای کنترل سیستم‌های رباتیک مستقل ترجمه می‌شوند.

این زیست‌حسگر جدید بر سه چالش اصلی حسگرهای زیستی مبتنی بر گرافن از جمله خوردگی، دوام و مقاومت در برابر تماس با پوست غلبه کرده است. این به لطف ساختار این حسگر است که از لایه‌های زیادی از کربن بسیار نازک و بسیار قوی تشکیل شده است که مستقیماً روی یک بستر سیلیکون کاربید روی سیلیکون بنا شده است.

پروفسور "فرانچسکا یاکوپی" که این زیست‌حسگر را با همکارانش توسعه داده است، توضیح داد: ما توانسته‌ایم بهترین گرافن را که بسیار زیست سازگار و بسیار رسانا است، با بهترین فناوری سیلیکونی ترکیب کنیم که حسگر زیستی ما را برای استفاده بسیار انعطاف‌پذیر و قوی می‌کند.

اما ابتدا اجازه دهید یک قدم به عقب برگردیم و حسگرهای زیستی را تعریف کنیم. حسگر زیستی دستگاهی است که فرآیندهای بیولوژیکی یا شیمیایی را با تولید سیگنال‌هایی متناسب با غلظت آنالیت در واکنش اندازه‌گیری می‌کند و در نتیجه بیماری‌ها را تشخیص می‌دهد. این حسگر امکان مدیریت و درمان مناسب را فراهم می‌کند.

گرافن معمولاً در توسعه حسگرهای زیستی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این وجود، محدودیت‌هایی نیز دارد، زیرا بسیاری از این دستگاه‌ها برای کاربردهای یک‌بار مصرف طراحی شده‌اند و در صورت تماس با عرق بدن و سایر انواع رطوبت روی پوست، مستعد جدا شدن، تخریب و از کار افتادن هستند.

در مقابل اما حسگر زیستی محققان استرالیایی را می‌توان برای دوره‌های طولانی استفاده کرد و چندین بار مورد استفاده مجدد قرار داد و نشان داده که حتی در محیط‌های بسیار شور نیز نتایج بی‌سابقه‌ای ارائه داده است.

علاوه بر این، نشان داده شده است که این حسگر به طور چشمگیری مقاومت در برابر تماس با پوست را کاهش می‌دهد، جایی که تماس غیربهینه بین حسگر و پوست مانع از تشخیص سیگنال‌های الکتریکی ارسالی از مغز می‌شود.

به همین دلیل که این زیست‌حسگر جدید را می‌توان برای مدت زمان طولانی مورد استفاده قرار داد و همچنین چند بار مصرف است و حتی در شرایط بسیار شور نیز به خوبی کار می‌کند، در بیانیه مطبوعاتی که توسط محققان منتشر شده است، آن را "یک یافته بی‌نظیر" نامیده‌اند.

پروفسور "یاکوپی" توضیح داد: این بدان معناست که سیگنال‌های الکتریکی ارسال شده توسط مغز را می‌توان به طور قابل اعتماد جمع‌آوری کرد و سپس به طور قابل‌توجهی تقویت کرد و همچنین این حسگر می‌تواند به طور قابل اعتماد در شرایط سخت مورد استفاده قرار گیرد، در نتیجه پتانسیل آن برای استفاده در رابط‌های مغز و ماشین افزایش می‌یابد.

انتهای پیام/