تهیۀ هیدروژلهای سهبعدی پلیمری با خواص رسانایی و خودترمیمشوندگی بهعنوانِ پاسخی برای نیازهای اولویتبندیشدۀ کشور در گسترۀ ساخت حسگرهای حرکتی
شرح ایده
وسایل الکترونیکی قرار است با بدن ما ادغام شوند تا ادراک ما را گسترش دهند. گوشیهای هوشمند و ساعتها، جای خود را به bodyNET خواهند داد: شبکهای از حسگرها، صفحهنمایشها و دستگاههای هوشمند که در لباسهای ما بافته میشوند، روی پوست ما قرار میگیرند و در بدن ما کاشته میشوند. فناوری اصلی، الکترونیکی است که کشش مییابد. این مواد از مدارهای پلاستیکی نرم و نازک ساخته شدهاند که میتوانند بدون پارگی تغییرشکل دهند، زیستتخریبپذیر باشند و حتی خودشان را التیام دهند. حسگرهای الاسترونیک به لمس، فشار، دما، رطوبت، نور و همچنین سیگنالهای شیمیایی و بیولوژیکی پاسخ میدهند. این حسگرها قادرند دادههای قابل خوانش برای فناوری هوش مصنوعی تولید کنند تا از طریق این فناوری بتوان بیماریهای خاص نظیر پارکینسون را تشخیص داد و کنترل کرد.
برای ساخت حسگر حرکتیِ مورد نظر با خواص حافظۀ شکلی، خودترمیمشوندگی و رسانایی از پلیمرهای طبیعی و اکسید گرافن اصلاح استفاده میشود که دارای پتانسیل تشخیص سیگنالهای زیستیِ بدن بوده و همچنین میتواند در تشخیص بیماری و حرکت بدن در پزشکی مورد استفاده قرار گیرد.
گزارش پیشرفت
با توجه به افزایش روزافزون بهکارگیری هوش مصنوعی در زمینههای مختلف از جمله پایش سلامت، تشخیص و کنترل بیماریها، نیاز به وجود حسگرهایی با دقت و صحت بالا برای ایجاد دادههای تکرارپذیر وجود دارد. برای رفع این نیاز، یک حسگر حرکتی بر پایۀ مشتق کیتوسان و اکسید گرافن تهیه شد که دارای خواص رسانایی و خودترمیمشوندگی است. این حسگر، توانایی تشخیص حرکات و ارتعاشات بدن از جمله ضربان قلب، خم شدن مچ دست و ارتعاشات گلو حین صحبت را با دقت و تکرارپذیری بالا دارد. بنابراین میتوان از این حسگر در تشخیص و کنترل بیماریهایی با علائم حرکتی نظیر پارکینسون استفاده کرد.
خاصیت خودترمیمشوندگی حسگر: حسگر پس از برش میتواند خود را ترمیم کند و مجدداً جریان الکتریسیته را عبور دهد.
خاصیت خودترمیمشوندگی حسگر: حسگر پس از برش میتواند خود را ترمیم کند و مجدداً جریان الکتریسیته را عبور دهد.
دیاگرامهای بهدستآمده از عملکرد حسگر : (از راست به چپ) ضربان قلب، خم شدن مچ دست در زوایای مختلف و ارتعاشات ایجادشده حین صحبت
حسگر هیدروژلی قرار گرفته روی انگشت جهت بررسی زوایای خمیدگی
جوایز و افتخارات
سرکارخانم مرضیه غلامی دانشجوی دکتری تخصصی شیمی پلیمر دانشگاه شهید بهشتی و دارای مقالات بینالمللی با ضریب تاثیر بالا در گسترۀ ساخت مواد زیستی جدید برای کاربردهای پزشکی هستند. از جمله افتخارات ایشان حضور در بین ۱۵ برگزیدۀ بیستویکمین المپیاد شیمی دانشجویان کشور در سال۱۳۹۵ است. همچنین ایشان اخیرا موفق به دریافت بورسیۀ فرصت تحقیقاتی خارجی از سازمان امور دانشجویان کشور شدهاند تا تحقیقات خود را روی ساخت مواد زیستی جدید برای مهندسی بافت استخوان در کشور آلمان کامل کنند.