JERNIH – Para ilwuwan telah menciptakan bahan yang meniru kulit manusia dalam terobosan biologis yang dapat berdampak besar pada prostetik generasi mendatang, obat-obatan yang dipersonalisasi, robotika lembut, dan kecerdasan buatan.
Tim di balik “e-skin” elektronik berteknologi tinggi mengatakan bahwa perangkat itu memiliki kekuatan, kelenturan, dan kepekaan kulit manusia, tetapi dapat digunakan untuk mengumpulkan data biologis penting dalam waktu nyata untuk memantau kesehatan seseorang.
Peneliti Prof Yichen Cai mengatakan e-skin yang ideal akan meniru banyak fungsi alami kulit manusia, seperti merasakan suhu dan sentuhan, secara akurat dan dalam waktu nyata.
“Namun, membuatnya fleksibel yang dapat melakukan tugas-tugas rumit sementara juga harus mampu menahan guncangan dan goresan dalam kegiatan sehari-hari adalah tantangan, dan setiap bahan yang terlibat harus direkayasa dengan hati-hati,” ungkapnya seperti dikutip Metro.co.uk, kemarin.
Sebagian besar e-skin dibuat dengan melapisi bahan nano aktif di atas permukaan elastis yang menempel pada kulit manusia tetapi hingga saat ini hasilnya masih belum merata.
Sambungan antara lapisan-lapisan ini seringkali terlalu lemah, yang mengurangi daya tahan dan kepekaan material, atau terlalu kuat, menyebabkan fleksibilitas terbatas dan membuatnya lebih mungkin untuk memecahkan dan memutus sirkuit.
Prof Cai menambahkan, lanskap elektronik kulit terus berubah dengan kecepatan yang spektakuler. “Kemunculan sensor 2D telah mempercepat upaya untuk mengintegrasikan material yang tipis secara atomik dan kuat secara mekanis ini ke dalam kulit buatan yang fungsional dan tahan lama.”
Tim yang dipimpin oleh Prof Cai dan koleganya Prof Jie Shen dari Universitas Sains dan Teknologi Raja Abdullah Arab Saudi percaya bahwa sekarang telah menciptakan kulit elektronik yang tahan lama menggunakan hidrogel yang diperkuat dengan nanopartikel silika dan titanium karbida 2D sebagai lapisan penginderaan, terikat bersama dengan kawat nano konduktif. “Hidrogel lebih dari 70 persen air, membuatnya sangat cocok dengan jaringan kulit manusia,” tambah Prof Shen.
Dengan melakukan pra-peregangan hidrogel ke segala arah, menerapkan lapisan kawat nano, dan kemudian dengan hati-hati mengontrol pelepasannya, para peneliti menciptakan jalur konduktif ke lapisan sensor yang tetap utuh bahkan ketika bahan tersebut diregangkan hingga 28 kali ukuran aslinya.
Prototipe e-skin mereka dapat merasakan objek dari jarak delapan inci, merespons rangsangan dalam waktu kurang dari sepersepuluh detik, dan ketika digunakan sebagai sensor tekanan, dapat membedakan tulisan tangan yang tertulis di atasnya.
Kulit elektronik ini terus bekerja dengan baik setelah 5.000 deformasi, pulih dalam waktu sekitar seperempat detik setiap kali. “Ini adalah pencapaian luar biasa bagi e-skin untuk mempertahankan ketangguhan setelah penggunaan berulang kali yang meniru elastisitas dan pemulihan cepat kulit manusia,” jelas Prof Shen.
Kulit elektronik semacam itu dapat memantau berbagai informasi biologis, seperti perubahan tekanan darah, yang dapat dideteksi dari getaran di arteri hingga pergerakan anggota tubuh dan sendi yang besar. Data ini kemudian dapat dibagikan dan disimpan di cloud melalui wifi. [*]
