تولیدی جدید؛

جوهر‌های زیست فعال شرایط جسمی بدن را روی لباس حک می‌کنند

دانشمندان آمریکایی جوهر‌هایی مبتنی بر مواد زیست فعالی تولید کرده‌اند که به مواد شیمیایی بدن یا محیط اطراف واکنش نشان می‌دهند و رنگشان تغییر می‌کند.

کد خبر: ۸۵۵۳۲۵

سه‌شنبه - ۲۷ خرداد ۱۳۹۹ / June 16, 2020

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، محققان دانشگاه تافتز آمریکا با کمک مواد زیست فعال، جوهری را تولید کرده‌اند که به مواد شیمیایی ترشح شده از بدن مثل عرق و همچنین محیط اطراف واکنش نشان می‌دهد و رنگش تغییر می‌کند. این جوهر‌ها را می‌توان روی سطوحی مثل پارچه لباس، کفش و یا حتی ماسک صورت چاپ کرد تا بتواند نقشه‌ای کامل و با جزئیات کامل از پاسخ‌های بدن انسان یا بیماری‌هایی که در بدن وجود دارد، ارائه دهد.

محققان معتقدند که این پیشرفت دستاورد درواقع پیشرفتی در زمینه حسگر‌های ابزار پوشیدنی به شمار می‌رود و این مجموعه می‌تواند طیف گسترده‌ای از شرایط بیولوژیکی، مولکول‌ها و عوامل بیماری‌زا مثل باکتری‌ها را از روی سطح بدن تشخیص بدهد و به طور همزمان، روی یونیفورم یا لباس، تمامی این موارد را توسط جوهر گزارش دهد.

محققان می‌گویند: استفاده از این جوهر‌های جدید زیست فعال با روش بسیار متداول چاپ روی صفحه نمایش، فرصت‌های امیدوارکننده‌ای را برای تولید انبوه الیاف‌های پوشیدنی و نرم فراهم می‌کند که سرتاسر پوشیده از حسگر است و می‌تواند برای تشخیص طیف وسیعی از مشکلات جسمی و شرح حال فیزیکی افراد مورد استفاده قرار گیرد.

به گفته محققان این الیاف یا پارچه‌ها می‌توانند در لباس‌های کار، لباس‌های ورزشی یا حتی روی مبلمان و سازه‌های معماری استفاده شوند.

گفتنی است که تاکنون ابزار‌های بسیاری در حوزه ابزار‌های پوشیدنی مثل ساعت مچی طراحی شده‌اند که شرایط فیزیولوژیک کل بدن یا بخشی از بدن مثل ضربان قلب یا سطح قند خون را تحت نظارت قرار می‌دهند. اما تحقیقات محققان دانشگاه تافتز رویکردی متفاوت دارد؛ این جوهر درواقع یک مکمل غیرالکترونیک به شمار می‌رود و بیشتر یک آشکارساز رنگی است که از آن می‌توان روی هر چیزی از وصله لباس گرفته تا لباس کل بدن و حتی فراتر از آن استفاده کرد.

مولفه‌هایی که موجب می‌شود لباس‌های مبتنی بر حسگر‌های متفاوت کار کنند، جوهر‌های مبتنی بر ابریشم است که زیست فعال به شمار می‌روند. ابریشم محلولی که در فرمولاسیون این جوهر به کار می‌رود، می‌تواند با جاسازی مولکول‌های «گزارشگر» مانند شاخص‌های حساس به pH یا آنزیم‌هایی مانند اکسیدازلاکتات، به طور مثال میزان سطح لاکتات موجود در عرق را اندازه‌گیری کند.

پزشکان معمولا سطوح لاکتات را در زمان تمرینات ورزشی بیماران بررسی می‌کنند تا شرایطی مانند بیماری قلبی یا ریوی را که با سطوح بالا و غیرعادی لاکتات همراهند، شناسایی کنند. درواقع شاخص pH در این ابزار می‌تواند سلامت پوست یا کمبود آب بدن را اندازه بگیرد و آنزیم‌های اکسیدازلاکتات نیز میزان خستگی فرد را ارزیابی می‌کند.

به گفته محققان، به دلیل تطبیق‌پذیری پروتئین فیبروئین ابریشم، مشتقات بسیاری از این جوهر را می‌توان تهیه کرد و با آن شاخص‌های دیگری، چون آنزیم‌ها و آنتی‌بادی‌های داخل بدن را ارزیابی کرد. با وجودی که مولکول‌های گزارشگر به تنهایی ناپایدار هستند، هنگامی که درون فیبروئین ابریشم در فرمولاسیون این جوهر جاسازی می‌شوند، کاملا پایدار می‌شوند.

دانشمندان این جوهر را با استفاده از آلژینات‌سدیم که یک ماده حجم دهنده است و همچنین گلیسرول که یک ماده پلاستیک‌ساز به شمار می‌رود، برای چاپ روی سطوح مختلف فرموله کردند. بنابراین، نه تنها روی لباس می‌توان از این جوهر استفاده کرد، بلکه روی سطوح مختلفی از قبیل چوب، پلاستیک و کاغذ نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.