ایک نئی قسم کی خراب، خود کو شفا بخشنے والی اور مکمل طور پر دوبارہ استعمال ہونے والی "الیکٹرانک جلد" کی دریافت صحت کی نگرانی، روبوٹکس، مصنوعی اعضاء اور بہتر بائیو میڈیکل آلات میں وسیع ایپلی کیشنز رکھتی ہے۔
ایک شائع کردہ مطالعہ سائنس ایڈوانسز ایک نئی الیکٹرانک جلد (یا محض ای سکن) کی نمائش کرتا ہے جس میں بہت ساری خصوصیات ہیں جن میں انسان کے مقابلے میں خرابی، خود شفا یابی اور مکمل ری سائیکلیبلٹی شامل ہے۔ جلد1.جلد، ہمارا سب سے بڑا عضو ہے، جب باہر سے دیکھا جاتا ہے تو گوشت کا احاطہ ہوتا ہے۔ ہماری جلد ایک انتہائی ورسٹائل عضو ہے جو واٹر پروف، موصلی ڈھال کا کام کرتی ہے اور ہمارے جسم کو مختلف قسم کے بیرونی خطرات یا عوامل مثلاً سورج کو نقصان پہنچانے سے بچاتی ہے۔ جلد کے کچھ کام جسم کے درجہ حرارت کو کنٹرول کرنا، جسم کو زہریلے مادوں کے اخراج سے بچانا اور زہریلے مادوں کا اخراج (پسینے کے ساتھ)، میکانکی اور امیونولوجیکل سپورٹ اور اہم مادوں کی پیداوار ہے۔ وٹامن ڈی جو ہماری ہڈیوں کے لیے بہت ضروری ہے۔ جلد دماغ کے ساتھ فوری طور پر بات چیت کرنے کے لیے کافی اعصاب کے ساتھ ایک بہت بڑا سینسر بھی ہے۔
دنیا بھر میں محققین 'پہننے کے قابل' کی مختلف اقسام اور سائز تیار کرنے پر کام کر رہے ہیں۔ ای کھالیں' نقل کرنے کی کوشش کرنے کے مقصد کے ساتھ حیاتیاتی جلد اور اس کے مختلف افعال۔ نرم اور خم دار انسانی جلد کے ساتھ ہموار انضمام کے لیے لچکدار اور اسٹریچ ایبل ڈیوائسز کی سخت ضرورت ہے۔ نانوسکل (10-9m) مواد سخت سلیکون کی جگہ لے کر مطلوبہ مکینیکل اور برقی استعداد فراہم کر سکتا ہے جو عام طور پر پہلے استعمال ہوتا رہا ہے۔ یونیورسٹی آف کولوراڈو، بولڈر، USA میں ڈاکٹر جیانلیانگ ژاؤ کی قیادت میں ٹیم نے کامیابی کے ساتھ ایک مصنوعی الیکٹرانک جلد (ای سکن) تیار کی ہے جس کا مقصد انسانی جلد کے حسی رابطے کو روبوٹس اور مصنوعی اشیاء میں ترجمہ کرنا ہے۔ یہ کوشش مستقبل میں ایک "پہننے کے قابل" ٹیکنالوجی کی سمت میں ہے جس کی طبی، سائنسی اور انجینئرنگ کے شعبوں میں بڑی صلاحیت اور قدر ہوگی۔
ای جلد: خود شفا یابی اور ری سائیکل
ای جلد ایک پتلا، پارباسی مواد ہے جس میں a ہے۔ ناول ہم آہنگی کے ساتھ بانڈڈ ڈائنامک پولیمر نیٹ ورک کی قسم، جسے پولیمین کہتے ہیں، جو میکانی طاقت، کیمیائی استحکام اور برقی چالکتا کو بہتر بنانے کے لیے سلور نینو پارٹیکلز سے لیس ہے۔ اس ای سکن میں دباؤ، درجہ حرارت، نمی اور ہوا کے بہاؤ کی پیمائش کرنے کے لیے اس میں سینسرز بھی شامل ہیں۔ اس ای سکن کو اس لیے قابل ذکر قرار دیا جا رہا ہے کیونکہ اس میں بہت سی خصوصیات شامل کی گئی ہیں جو اسے انسانی جلد کی انتہائی قریب سے نقل کرتی ہیں۔ یہ انتہائی کمزور ہے اور اسے آسانی سے خمیدہ سطحوں پر سیٹ کیا جا سکتا ہے (مثلاً انسانی بازو اور ٹانگیں، روبوٹک ہاتھ) اس پر اعتدال پسند گرمی اور دباؤ ڈال کر ضرورت سے زیادہ دباؤ ڈالے بغیر۔ اس میں حیرت انگیز خود شفا یابی کی خصوصیات ہیں جہاں کسی بیرونی حالات کی وجہ سے ہونے والے کسی بھی کٹے یا نقصان پر، ای سکن دو الگ الگ اطراف کے درمیان کیمیکل بانڈز کو دوبارہ بناتی ہے اور میٹرکس کو اس کی مناسب فعالیت کے لیے بحال کرتی ہے اور اس کی اصل بندھن کی حالت میں واپس آتی ہے۔
اگر یہ ای سکن کسی بھی صورت حال کی وجہ سے ناقابل استعمال ہو جائے تو اسے مکمل طور پر ری سائیکل کیا جا سکتا ہے اور اسے ری سائیکلنگ سلوشن میں رکھ کر بالکل نئی ای سکن میں تبدیل کیا جا سکتا ہے جو موجودہ ای سکن کے مواد کو "مائع" بناتا ہے اور اسے "ایک" میں بدل دیتا ہے۔ نئی" ای جلد۔ یہ ری سائیکلنگ محلول – ایتھنول میں تجارتی طور پر دستیاب تین کیمیائی مرکبات کا مرکب – پولیمر اور سلور نینو پارٹیکلز کو محلول کے نچلے حصے میں ڈوبتا ہے۔ ان گرے ہوئے پولیمر کو نئی فعال ای سکن بنانے کے لیے نئے سرے سے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ خود شفا یابی اور دوبارہ استعمال کرنے کی صلاحیت جو کمرے کے درجہ حرارت پر قابل حصول ہے استعمال شدہ پولیمر کی کیمیائی بندھن سے منسوب ہے۔ پولی مائن کے پولیمرک نیٹ ورک کا فائدہ یہ ہے کہ اس کا الٹ جا سکتا ہے اور زیادہ تر روایتی تھرموسٹیٹ مواد کے برعکس اسے توڑا اور ری سائیکل کیا جا سکتا ہے جو ان کے کراس لنکڈ پولیمرک نیٹ ورکس کے اندر ناقابل واپسی بانڈز کی وجہ سے نہ تو ری شکل دے سکتا ہے اور نہ ہی اسے دوبارہ تیار کیا جا سکتا ہے اور نہ ہی ری سائیکل کیا جا سکتا ہے۔ یہ خود انسانی جلد سے زیادہ مضبوط ہے اور اسے بدلنے کے بجائے اس میں اضافہ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ چھونا بھی خوشگوار ہوتا ہے اور تقریباً اصلی جلد کی طرح محسوس ہوتا ہے جو ممکنہ طور پر مستقبل میں الیکٹرانک آلات کے طور پر اسے کورنگ ایجنٹ بنا سکتا ہے۔
ای سکن کی ماحول دوست اور کم لاگت والی خصوصیات کو سراہا گیا ہے اور اس طرح کی ای سکن الیکٹرانک فضلہ اور ماحولیاتی اثرات کو بہت حد تک کم کر سکتی ہے اور مختلف شعبوں میں مینوفیکچررز میں انتہائی قابل استعمال اور مقبول ہو سکتی ہے۔ اگرچہ اس وقت یہ بہت دور کی بات لگ سکتی ہے، لیکن دوبارہ استعمال کرنے والی اس ٹیکنالوجی کو اسی طرح پرانی الیکٹرانکس اشیاء پر بھی لاگو کیا جا سکتا ہے۔ درحقیقت، جدید دور کے فٹنس ٹریکرز اور ہیلتھ مانیٹر ایک بار خراب ہو جانے سے ای ویسٹ کمپاؤنڈنگ ماحول سے متعلق مسائل کے بڑھتے ہوئے پہاڑ میں اضافہ ہو جاتا ہے۔ ای سکن ہماری گردن کے ارد گرد یا ہماری کلائیوں پر پہنی جا سکتی ہے اور یہ لچکدار پہننے کے قابل یا عارضی ٹیٹو کی طرح ہو سکتے ہیں اور جب بھی وہ خراب ہو جائیں تو انہیں ری سائیکل اور دوبارہ استعمال کیا جا سکتا ہے۔ چونکہ ای سکن لچکدار ہے، اس لیے اسے موڑا اور موڑا جا سکتا ہے اور پہننے والے کے مطابق اپنی مرضی کے مطابق بنایا جا سکتا ہے۔ ٹیکنالوجی ذہین کے لیے راہیں کھولتی ہے۔ روبوٹکس جس میں اتنی خوشگوار محسوس کرنے والی اور آرام دہ الیکٹرانک جلد کو روبوٹ یا مصنوعی اعضاء کے جسم کے گرد لپیٹا جا سکتا ہے۔ تفصیل کے لیے، ایک مصنوعی بازو یا ٹانگ جو اس الیکٹرانک جلد میں لپٹی ہوئی ہے پہننے والے کو درجہ حرارت اور دباؤ کی تبدیلیوں کا جواب دینے کی اجازت دے سکتی ہے کیونکہ اس میں متعدد سینسر شامل ہیں۔ ایسی ای سکن کے ساتھ لگائے گئے روبوٹکس بازو یا ٹانگیں روبوٹ کو انسانوں کے ساتھ زیادہ نازک طریقے سے کام کرنے اور زیادہ محفوظ اور قابل اعتماد بنا سکتی ہیں۔ مثال کے طور پر، ای سکن کو خاص طور پر ایک روبوٹ کے ساتھ لگایا جا سکتا ہے جو بچے یا کمزور بوڑھے کو سنبھالتا ہے اور اس طرح روبوٹ زیادہ طاقت کا استعمال نہیں کرے گا۔ ای جلد کی ایک اور درخواست ممکنہ طور پر خطرناک ماحول یا زیادہ خطرے والی ملازمتوں میں ہوسکتی ہے۔ یہ قابل فہم ہے کہ اس ٹیکنالوجی کو ورچوئل بٹنوں، کنٹرولز یا دروازوں کے ساتھ استعمال کیا جا سکتا ہے جو انسانی جسمانی تعامل کے بغیر کسی بھی آپریشن کو قابل بناتا ہے، مثال کے طور پر دھماکہ خیز مواد کی صنعت یا کام کے دیگر خطرناک خطوط میں، اور اس طرح یہ ای سکن ممکنہ طور پر امکانات کو کم کرنے کے قابل ہو سکتی ہے۔ کسی بھی انسانی چوٹ کی.
ای سکن میں ڈسپلے شامل کرنا
ٹوکیو یونیورسٹی کے محققین کی ایک ٹیم نے حال ہی میں ایک ڈسپلے شامل کیا ہے۔2(مائیکرو ایل ای ڈی) سے الٹراتھن، بینڈ ایڈ طرز کے ای سکن پیچز تک صحت کی نگرانی کی مختلف علامات کو حقیقی وقت میں ظاہر کرنے کے قابل بنایا جا سکتا ہے (مثلاً ذیابیطس کے شکار لوگوں میں گلوکوز کی سطح کی پیمائش کرنا یا دل کے الیکٹرو کارڈیوگرام کی حرکت پذیر لہر مریض)۔ ان پیچوں میں اسٹریچ ایبل وائرنگ ہوتی ہے اور اس طرح پہننے والے کی حرکت کی بنیاد پر 45 فیصد تک موڑ یا پھیلا سکتے ہیں۔ ان کو حالیہ دنوں میں سب سے زیادہ لچکدار اور پائیدار ڈیزائن کے طور پر سمجھا جاتا ہے۔ انسانی جلد کے خلیات کے مسلسل گرنے کا مطلب یہ ہو سکتا ہے کہ پیچ کچھ دنوں کے بعد گر سکتا ہے لیکن اس پر کام کیا جا سکتا ہے۔
پروفیسر تاکاو سومیا کی سربراہی میں ہونے والی اس تحقیق میں کہا گیا ہے کہ اس طرح کے ڈسپلے کو نہ صرف مریضوں بلکہ خاندان کے افراد، دیکھ بھال کرنے والوں اور صحت کے پیشہ ور افراد کے لیے بھی بغیر کسی رکاوٹ اور آسان طریقے سے طبی معلومات کو پڑھنے اور پہنچانے کے قابل بنایا جا سکتا ہے۔ دور سے اسے پیغامات بھی موصول ہوں گے۔ محققین کا مقصد پیچ کی وشوسنییتا کو مزید بہتر بنانا، اسے زیادہ لاگت سے موثر بنانا اور دنیا بھر میں وسیع تر رسائی کے لیے اس کی پیداوار میں اضافہ کرنا ہے۔ ان کا ہدف 2020 کے آخر تک اس ڈیوائس کو مارکیٹ میں لانا ہے۔
آگے چیلنجز۔
ای سکن کی ترقی ایک بہت ہی دلچسپ ناول تحقیق ہے، تاہم، ہماری بنیادی خصوصیات میں سے ایک - لچک اور کھینچنے کی صلاحیت - کو ابھی تک ای سکن کے ذریعے کامیابی سے حاصل کرنا باقی ہے۔ ای جلد نرم ہے لیکن انسانی جلد کی طرح کھنچی نہیں ہے۔ مصنفین کے مطابق، جیسا کہ یہ کھڑا ہے مواد بھی آسانی سے دوبارہ پیدا نہیں کیا جا سکتا. ایک تازہ ماڈیول کے مقابلے دوبارہ شفا یاب شدہ/ری سائیکل شدہ ای سکن ڈیوائس میں مجموعی سینسنگ کارکردگی میں معمولی کمی دیکھی گئی، اسے مزید تحقیق کے ساتھ مکمل طور پر حل کرنے کی ضرورت ہے۔ ای اسکنز کے ذریعہ استعمال ہونے والے مقناطیسی فیلڈز بھی کافی زیادہ ہیں اور انہیں کم کرنے کی ضرورت ہے۔ فی الحال یہ آلہ ایک بیرونی ذریعہ سے چلتا ہے جو کہ بہت ہی ناقابل عمل ہے، لیکن اس کی بجائے آلہ کو پاور کرنے کے لیے ریچارج ایبل، چھوٹی بیٹریوں کا ہونا ممکن ہونا چاہیے۔ ڈاکٹر ژاؤ اور ان کی ٹیم اس پروڈکٹ کو بہتر بنانا اور اسکیلنگ کے حل کو بہتر بنانا چاہتی ہے تاکہ کم از کم اقتصادی رکاوٹوں کو عبور کیا جا سکے اور اس ای سکن کو روبوٹس یا مصنوعی آلات یا طبی آلات یا کسی اور چیز پر بنانے اور رکھنے میں آسانی ہو۔
***
{آپ اصل تحقیقی مقالے کو ذیل میں دیے گئے DOI لنک پر کلک کر کے پڑھ سکتے ہیں جو حوالہ دیئے گئے ماخذ کی فہرست میں ہے}
ذرائع)
1. Zou Z et al. 2018. دوبارہ قابل تجدید، مکمل طور پر ری سائیکل کرنے کے قابل، اور خراب ہونے کے قابل الیکٹرانک جلد کو متحرک کوولنٹ تھرموسیٹ نانوکومپوزائٹ کے ذریعے فعال کیا گیا ہے۔ سائنس ایڈوانسز. https://doi.org/10.1126/sciadv.aaq0508
2. Someya T. 2018. انتہائی لچکدار آن سکن سینسرز کے ساتھ مسلسل صحت کی نگرانی۔ AAAS سالانہ میٹنگ سمپوزیم، آسٹن، ٹیکساس، فروری 17، 2018۔
