Croen synthetig: Dyfais rhyfeddol o amlbwrpas ar draws diwydiannau

• Awdur:
• enw awdur

  Rhagolwg Quantumrun
• Efallai y 6, 2022

Crynodeb mewnwelediad

Mae croen synthetig gyda phriodweddau hunan-iachau ac elastig yn ail-lunio diwydiannau lluosog, o ofal iechyd i adeiladu. Mae ei gymwysiadau yn amrywio o greu prostheteg mwy effeithiol a thriniaethau meddygol personol i wella sefydlogrwydd strwythurol adeiladau a cherbydau. Mae'r effeithiau hirdymor yn enfawr, gan gynnwys newidiadau mewn marchnadoedd llafur, rheoliadau newydd y llywodraeth, a hyd yn oed newidiadau yn ymddygiad defnyddwyr mewn sectorau fel harddwch a ffasiwn.

Cyd-destun croen synthetig

Mae datblygiad croen synthetig gyda phriodweddau hunan-iachau ac elastig yn gam sylweddol ymlaen mewn gwyddoniaeth ddeunydd. Mae ymchwilwyr yn archwilio cyfuniadau amrywiol o ddeunyddiau i greu arwyneb tebyg i groen sydd nid yn unig yn dynwared gwead ac elastigedd croen dynol ond sydd hefyd â'r gallu i atgyweirio ei hun. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae grwpiau gwyddonol lluosog ledled y byd wedi defnyddio technegau amrywiol i gyflawni hyn. Er enghraifft, datgelodd tîm o Brifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg King Abdullah ym mis Tachwedd 2020 eu bod wedi llwyddo i gyfuno haenau o nanomaterial gweithredol, hydrogel a silica i greu rhyngwyneb hyblyg â galluoedd synhwyraidd. Gall y croen synthetig hwn, y cyfeirir ato'n aml fel e-groen, ganfod gwrthrychau hyd at wyth modfedd i ffwrdd ac mae ganddo'r gallu rhyfeddol i hunan-atgyweirio fwy na 5,000 o weithiau.

Nid yw'r cysyniad o groen synthetig yn gwbl newydd; mae wedi bod yn esblygu dros y degawd diwethaf. Cyflawnwyd un garreg filltir nodedig yn 2012 gan ymchwilwyr ym Mhrifysgol Stanford. Fe wnaethon nhw greu model croen synthetig a oedd nid yn unig yn ymatebol i gyffyrddiad ond hefyd â'r gallu i wella ei hun rhag mân iawndal fel toriadau a chrafiadau. Crewyd y model o bolymer plastig a'i fewnosod â gronynnau nicel i wella ei gryfder. Roedd presenoldeb nicel hefyd yn rhoi'r gallu i'r croen synthetig i ddargludo trydan, yn debyg iawn i'w gymar dynol. Pan gymhwyswyd pwysau neu ysgogiadau corfforol eraill, newidiodd y pellter rhwng y gronynnau nicel, gan alluogi'r deunydd i fesur lefelau straen a gwrthiant.

Mae cymwysiadau posibl croen synthetig yn eang a gallent effeithio'n sylweddol ar amrywiol ddiwydiannau. Mewn gofal iechyd, efallai y bydd yn paratoi'r ffordd ar gyfer triniaethau a phrostheteg mwy effeithiol sy'n ymateb i ysgogiadau amgylcheddol. Mewn hedfan, gallai awyrennau gael y deunydd hwn i ddod yn fwy ymaddasol i amodau atmosfferig cyfnewidiol. At hynny, efallai y bydd y diwydiant modurol hefyd yn elwa o groen synthetig wrth greu ceir sy'n gallu synhwyro ac ymateb yn well i'w hamgylchedd. 

Effaith aflonyddgar

Efallai y bydd gan wahanol fodelau o groen synthetig gymwysiadau amrywiol mewn sawl diwydiant. Er enghraifft, mae'n bosibl y gall gweithgynhyrchwyr ei ddefnyddio i orchuddio gwifrau trydan, gan eu gwneud yn hunan-atgyweirio o bosibl. Gallai cortynnau a gwifrau sy'n gallu atgyweirio eu hunain - yn amrywio o'r rhai sy'n cefnogi cysylltedd rhyngrwyd i ddargludo pŵer rhwng dau bwynt - chwyldroi sut mae'r systemau hyn yn cael eu cynnal. 

Gellid defnyddio crwyn synthetig hefyd fel prosthetig i gymryd lle croen dynol. Ni fyddai angen impiadau croen neu lawdriniaethau lluosog ar ddioddefwyr llosgiadau i drin llosgiadau difrifol. Gallai microsynhwyryddion gael eu hymgorffori yn y crwyn hyn i roi ffynonellau newydd o ddata amser real i weithwyr gofal iechyd proffesiynol o bosibl i fonitro iechyd claf o bell. 

Yn y cyfamser, gellid rhoi crwyn synthetig diwydiannol ar awyrennau fel y gallant ymateb yn well i'r amgylchedd naturiol wrth hedfan. Gellid gosod y crwyn hyn dros adeiladau, ceir, dodrefn, ac amrywiaeth eang o wrthrychau i'w gwneud yn fwy ymwrthol i dywydd garw ac i ddarparu data i'w perchnogion a'u rhanddeiliaid. Gall y nodwedd hon arbed arian sylweddol i lywodraethau a chwmnïau mewn costau cynnal a chadw ac amnewid.  

Goblygiadau croen synthetig

Gall goblygiadau ehangach croen synthetig gynnwys:

• Darparu prosthetigau neu fewnblaniadau wedi'u gorchuddio â chroen synthetig i gleifion sydd nid yn unig yn adfer swyddogaethau synhwyraidd ond sydd hefyd yn monitro arwyddion hanfodol fel pwysedd gwaed, gan symud gofal iechyd tuag at gynlluniau triniaeth mwy ataliol a phersonol.
• Y diwydiant adeiladu yn mabwysiadu croen synthetig i fesur a gwella sefydlogrwydd strwythurol adeiladau, pontydd a thwneli, gan arwain at seilwaith mwy diogel a mwy gwydn a all addasu i straen amgylcheddol fel daeargrynfeydd neu wyntoedd cryfion.
• Ymddangosiad gwisg waith arbenigol, ffitiedig wedi'i wneud o groen synthetig a gynlluniwyd i amddiffyn gweithwyr mewn amodau peryglus megis ymladd tân neu drin cemegau, lleihau anafiadau yn y gweithle a hawliadau iawndal cysylltiedig.
• Clinigau harddwch a llawfeddygaeth blastig sy'n ymgorffori cymwysiadau croen synthetig fel rhan o'u cynigion gwasanaeth, gan ganiatáu ar gyfer gwelliannau cosmetig mwy naturiol eu golwg a swyddogaethol, a allai newid dewisiadau defnyddwyr a phatrymau gwariant yn y diwydiant harddwch.
• Llywodraethau'n creu rheoliadau newydd i sicrhau bod croen synthetig yn cael ei ddefnyddio a'i waredu'n foesegol, gan ganolbwyntio ar faterion fel biogydnawsedd ac effaith amgylcheddol, a allai arwain at ofynion cydymffurfio llymach ar gyfer gweithgynhyrchwyr.
• Y diwydiant modurol yn integreiddio croen synthetig i du allan cerbydau ar gyfer galluoedd synhwyro gwell, a allai ddylanwadu ar ddatblygiad a mabwysiadu cerbydau ymreolaethol trwy eu gwneud yn fwy ymatebol i amodau a rhwystrau ffyrdd.
• Mae'r diwydiant ffasiwn yn archwilio'r defnydd o groen synthetig wrth greu dillad addasol, smart a all newid lliw neu wead, gan agor llwybrau newydd ar gyfer ffasiwn personol a lleihau'r angen am ddillad lluosog ar gyfer gwahanol amodau.
• Marchnadoedd llafur sy'n profi sifftiau wrth i swyddi sy'n ymwneud â chynnal a chadw a monitro peiriannau neu seilwaith synthetig â chyfarpar croen ddod yn fwy arbenigol, sy'n gofyn am setiau sgiliau newydd ac o bosibl yn arwain at ddadleoli swyddi mewn rolau traddodiadol.
• Pryderon amgylcheddol yn deillio o gynhyrchu a gwaredu croen synthetig, gan ysgogi ymchwil i ddeunyddiau mwy cynaliadwy a dulliau ailgylchu, a allai ddylanwadu ar arferion diwydiant a pholisïau amgylcheddol.

Cwestiynau i'w hystyried

• Ydych chi'n meddwl y bydd crwyn synthetig yn dod mor ddatblygedig fel y byddai pobl, o ddewis, am iddynt gael eu mewnblannu dros eu croen go iawn?
• Ydych chi'n meddwl y dylid cyfyngu a rheoleiddio i ba raddau y gellir defnyddio crwyn synthetig ar wrthrychau, peiriannau a seilwaith?