ความก้าวหน้าทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ทำให้มีการพัฒนาคิดค้นสิ่งอำนวยความสะดวกสบายต่อการดำรงชีวิตเป็นอันมาก เทคโนโลยีได้เข้ามาเสริมปัจจัยพื้นฐานการดำรงชีวิตได้เป็นอย่างดี โดยเฉพาะเทคโนโลยีทางด้านการแพทย์และสาธารณสุข มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เพื่อรองรับการให้บริการผู้ป่วยและการพัฒนาคุณภาพชีวิตให้ดียิ่งขึ้น

          Jianliang Xiao นักวิจัยจาก University of Colorado Boulder ได้พัฒนาผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ ที่จะทำให้เกิดประโยชน์ต่อผู้พิการและผู้สูงอายุ ในการรับรู้ความรู้สึกให้กลับมาอีกครั้ง

ภาพ e-skin
ที่มา ดัดแปลงจาก https://pixabay.com,  OpenClipart-Vectors และ https://pixabay.com,  Clker-Free-Vector-Images

คุณสมบัติของผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์

          การพัฒนา “Electronic Skin” หรือผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ที่ เป็นวัสดุที่บางและโปร่งใสซึ่งสามารถทำหน้าที่เสมือนผิวหนังของมนุษย์ ผ่านการวัดอุณหภูมิความดัน ความชื้น ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์มีลักษณะเป็นสติ๊กเกอร์บางพิเศษเพียง 1 มิลลิเมตร สําหรับปิดทับลงบนผิวหนังโดยตรงบริเวณ ฝ่ามือหรือหลังมือ โดยมีคุณสมบัติสามารถถ่ายเทอากาศ และยืดหยุ่น พร้อมตัวส่งสัญญาณ Nanomesh Electrodes เพื่อตรวจวัดระดับการเต้นของหัวใจ และแสดงผลให้เห็นได้ทันทีด้วย Micro LEDs ที่ติดตั้งไว้

          ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ยังถูกติดตั้งเซนเซอร์ควบคุมในการช่วยสร้างปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับหุ่นยนต์ เป็นการสร้างความมั่นใจต่อผู้ใช้ว่าหุ่นยนต์จะไม่ทำร้ายมนุษย์ ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ถูกสร้างขึ้นมาจาก โพลิเมอร์ (polymer) และ อนุภาคนาโนเงิน (silver nanoparticles) ซึ่งเป็นวัสดุที่มีความแข็งแรง สามารถฟื้นฟูตัวเอง และนำกลับมาใช้ใหม่ได้

การทำงานของผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์

          ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์จะสร้างคลื่นกระแสไฟฟ้าเมื่อเกิดแรงกด  ท่อนาโนคาร์บอนจะยิ่งเข้าใกล้กัน สิ่งนี้จะเป็นการเพิ่มความถี่ของคลื่นกระแสไฟฟ้า ระบบการสัมผัสเทียมที่ผลิตเป็นสัญญาณดิจิทัล ซึ่งสามารถบอกข้อมูลของแรงที่รับได้บริเวณปลายนิ้วผ่านการถอดรหัสด้วยความถี่ของคลื่นกระแสไฟฟ้า ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์มีความสามารถในการสร้างคลื่นกระแสไฟฟ้าที่มีความถี่เหมือนกับผิวหนังของมนุษย์ เป็นระบบที่ใช้พลังงานต่ำ สามารถเลียนแบบสัมผัสของมนุษย์ ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์จะต้องมีเซนเซอร์กว่า 1,000 ตัว ในบริเวณปลายนิ้วมือ ถึงจะรู้สึกได้เป็นอย่างดี ซึ่งนักวิจัยได้ทำการทดลองผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ไว้และเชื่อมต่อเข้ากับสมองของหนูทดลอง และใช้คอมพิวเตอร์ในการแสดงว่า เมื่อเกิดแรงดันขึ้นบนผิวหนังเทียมของหนู เส้นประสาทของหนูจะเกิดการสื่อสารถึงข้อมูลที่ได้รับการสัมผัสได้

ประโยชน์ของผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์

          ช่วยให้การพัฒนาแขนขาเทียมที่ใช้ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์เป็นส่วนประกอบ มีประสิทธิภาพมากขึ้น   ทำให้คนชราหรือผู้พิการสามารถสื่อสารอาการของตัวเองให้คนรอบข้างทราบได้อย่างทันท่วงที ซึ่งสามารถใช้วัดอัตราการเต้นของหัวใจแบบเรียลไทม์ ภายในผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ ยังมีการฝังเซนเซอร์ ขนาดเล็กเข้าไปเพื่อส่งต่อข้อมูลเข้าสู่อุปกรณ์สมาร์ตโฟน และเก็บไว้ในระบบคลาวด์ เพื่อที่แพทย์จะสามารถเข้าถึงข้อมูลผู้ป่วยได้จากระยะไกล ทั้งนี้การใช้ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ จะมีการแจ้งเตือนการทำงานที่ผิดปกติของผู้ป่วยโรคหัวใจ บนข้อมือของผู้ป่วยได้ อันจะทำให้อุปกรณ์เหล่านี้สามารถพัฒนาคุณภาพชีวิต ลดการสูญเสีย เพิ่มสัมผัสความรู้สึกของคนกลุ่มต่าง ๆ ที่สูญเสียความรู้สึกอันเป็นนวัตกรรมเทคโนโลยีสำหรับมนุษย์ทุกคน

แหล่งที่มา

เจาะใจ. (2561, 21 กุมภาพันธ์). E Skin’ เทคโนโลยีที่จะช่วยให้หุ่นยนต์มีสัมผัสได้เหมือนมนุษย์. สืบค้นเมื่อ 20 มิถุนายน 2562, จาก http://johjaionline.com/on-looker/e-skin-เทคโนโลยีที่จะช่วยให้หุ่นยนต์มีสัมผัสได้เหมือนมนุษย์

Ahead asia.  (2561, 1 กุมภาพันธ์). Electronic skin ตรวจจับโรคหัวใจ. สืบค้นเมื่อ 20 มิถุนายน 2562. จาก https://ahead.asia/2018/02/21/ม-โตเกียวelectronic-skin-ตรวจจับ/.

Thongchai Cholsiripong.  (2561, 12 กุมภาพันธ์).  ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ ทำหุ่นยนต์มีประสาทสัมผัสใกล้เคียงมนุษย์. สืบค้นเมื่อ 20 มิถุนายน 2562, จาก https://brandinside.asia/e-skin-robot-sense-like-human/