કૃત્રિમ ત્વચા: સમગ્ર ઉદ્યોગોમાં આશ્ચર્યજનક રીતે બહુહેતુક શોધ

• લેખક:
• લેખક નામ

  ક્વોન્ટમરુન અગમચેતી
• 6 શકે છે, 2022

આંતરદૃષ્ટિનો સારાંશ

સ્વ-ઉપચાર અને સ્થિતિસ્થાપક ગુણધર્મો સાથે કૃત્રિમ ત્વચા આરોગ્ય સંભાળથી બાંધકામ સુધીના અનેક ઉદ્યોગોને પુન: આકાર આપી રહી છે. તેની એપ્લિકેશનો વધુ અસરકારક પ્રોસ્થેટિક્સ અને વ્યક્તિગત તબીબી સારવાર બનાવવાથી લઈને ઇમારતો અને વાહનોની માળખાકીય સ્થિરતા વધારવા સુધીની શ્રેણી ધરાવે છે. લાંબા ગાળાની અસરો વિશાળ છે, જેમાં શ્રમ બજારોમાં પરિવર્તન, નવા સરકારી નિયમો અને સૌંદર્ય અને ફેશન જેવા ક્ષેત્રોમાં ગ્રાહક વર્તનમાં ફેરફારનો સમાવેશ થાય છે.

કૃત્રિમ ત્વચા સંદર્ભ

સ્વ-હીલિંગ અને સ્થિતિસ્થાપક ગુણધર્મો સાથે કૃત્રિમ ત્વચાનો વિકાસ એ ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં નોંધપાત્ર પ્રગતિ છે. સંશોધકો ત્વચા જેવી સપાટી બનાવવા માટે સામગ્રીના વિવિધ સંયોજનોની શોધ કરી રહ્યા છે જે માત્ર માનવ ત્વચાની રચના અને સ્થિતિસ્થાપકતાની નકલ કરે છે પરંતુ તે પોતાની જાતને સુધારવાની ક્ષમતા પણ ધરાવે છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, વિશ્વભરના બહુવિધ વૈજ્ઞાનિક જૂથોએ આ હાંસલ કરવા માટે વિવિધ તકનીકોનો ઉપયોગ કર્યો છે. દાખલા તરીકે, કિંગ અબ્દુલ્લા યુનિવર્સિટી ઓફ સાયન્સ એન્ડ ટેક્નોલોજીની એક ટીમે નવેમ્બર 2020 માં જાહેર કર્યું કે તેઓએ સંવેદનાત્મક ક્ષમતાઓ સાથે લવચીક ઇન્ટરફેસ બનાવવા માટે સક્રિય નેનોમેટરીયલ, હાઇડ્રોજેલ અને સિલિકાના સ્તરોને સફળતાપૂર્વક જોડ્યા છે. આ કૃત્રિમ ત્વચા, જેને ઘણીવાર ઇ-સ્કીન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે આઠ ઇંચ સુધીની વસ્તુઓને શોધી શકે છે અને 5,000 થી વધુ વખત સ્વ-રિપેર કરવાની નોંધપાત્ર ક્ષમતા ધરાવે છે.

કૃત્રિમ ત્વચાનો ખ્યાલ સંપૂર્ણપણે નવો નથી; તે છેલ્લા એક દાયકામાં વિકસતી રહી છે. સ્ટેનફોર્ડ યુનિવર્સિટીના સંશોધકો દ્વારા 2012 માં એક નોંધપાત્ર માઇલસ્ટોન હાંસલ કરવામાં આવ્યો હતો. તેઓએ એક કૃત્રિમ ત્વચા મોડેલ બનાવ્યું જે ફક્ત સ્પર્શ માટે પ્રતિભાવ આપતું ન હતું પણ કટ અને સ્ક્રેચ જેવા નાના નુકસાનથી પોતાને સાજા કરવાની ક્ષમતા પણ ધરાવે છે. મોડેલ પ્લાસ્ટિક પોલિમરમાંથી બનાવવામાં આવ્યું હતું અને તેની મજબૂતાઈ વધારવા માટે તેને નિકલના કણો સાથે એમ્બેડ કરવામાં આવ્યું હતું. નિકલની હાજરીએ કૃત્રિમ ત્વચાને તેના માનવ સમકક્ષની જેમ વીજળીનું સંચાલન કરવાની ક્ષમતા પણ આપી હતી. જ્યારે દબાણ અથવા અન્ય ભૌતિક ઉત્તેજના લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે નિકલ કણો વચ્ચેનું અંતર બદલાઈ જાય છે, જે સામગ્રીને તણાવ સ્તર અને પ્રતિકાર માપવા માટે સક્ષમ બનાવે છે.

કૃત્રિમ ત્વચાના સંભવિત ઉપયોગો વ્યાપક છે અને તે વિવિધ ઉદ્યોગોને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરી શકે છે. આરોગ્યસંભાળમાં, તે પર્યાવરણીય ઉત્તેજનાને પ્રતિભાવ આપતી વધુ અસરકારક સારવાર અને પ્રોસ્થેટિક્સ માટે માર્ગ મોકળો કરી શકે છે. ઉડ્ડયનમાં, બદલાતી વાતાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં વધુ અનુકૂલનશીલ બનવા માટે એરક્રાફ્ટ આ સામગ્રીથી સજ્જ થઈ શકે છે. વધુમાં, ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગને કાર બનાવવા માટે સિન્થેટિક ત્વચાનો પણ ફાયદો થઈ શકે છે જે તેમની આસપાસના વાતાવરણને વધુ સારી રીતે સમજી શકે અને પ્રતિભાવ આપી શકે. 

વિક્ષેપકારક અસર

સિન્થેટીક ત્વચાના વિવિધ મોડલ્સમાં વિવિધ ઉદ્યોગોમાં વિવિધ એપ્લિકેશનો હોઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઉત્પાદકો સંભવિતપણે તેનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રિકલ વાયરને કોટ કરવા માટે કરી શકે છે, સંભવતઃ તેને સ્વ-રિપેરિંગ બનાવી શકે છે. કોર્ડ્સ અને વાયર પોતાની જાતને રિપેર કરવામાં સક્ષમ છે - જે ઇન્ટરનેટ કનેક્ટિવિટીને ટેકો આપે છે તેનાથી લઈને બે બિંદુઓ વચ્ચે પાવર ચલાવવા સુધી - આ સિસ્ટમોની જાળવણી કેવી રીતે કરવામાં આવે છે તે ક્રાંતિ લાવી શકે છે. 

માનવ ત્વચાને બદલવા માટે કૃત્રિમ સ્કિનનો ઉપયોગ કૃત્રિમ તરીકે પણ થઈ શકે છે. દાઝી ગયેલા પીડિતોને ગંભીર દાઝી જવાની સારવાર માટે ત્વચાની કલમો અથવા બહુવિધ શસ્ત્રક્રિયાઓની જરૂર પડશે નહીં. દર્દીના સ્વાસ્થ્યને રિમોટલી મોનિટર કરવા માટે સંભવિતપણે આરોગ્યસંભાળ વ્યવસાયિકોને રીઅલ-ટાઇમ ડેટાના નવા સ્ત્રોતો પ્રદાન કરવા માટે માઇક્રોસેન્સર્સને આ સ્કિન્સમાં એમ્બેડ કરી શકાય છે. 

દરમિયાન, ઔદ્યોગિક કૃત્રિમ સ્કિન્સ એરક્રાફ્ટ પર લાગુ કરી શકાય છે જેથી તેઓ ઉડતી વખતે કુદરતી વાતાવરણમાં વધુ સારી રીતે પ્રતિક્રિયા આપી શકે. આ સ્કિન્સને પ્રતિકૂળ હવામાન સામે વધુ પ્રતિરોધક બનાવવા અને તેમના માલિકો અને હિતધારકોને ડેટા પ્રદાન કરવા માટે ઇમારતો, કાર, ફર્નિચર અને વિવિધ પ્રકારની વસ્તુઓ પર મૂકી શકાય છે. આ સુવિધા સરકારો અને કંપનીઓને જાળવણી અને રિપ્લેસમેન્ટ ખર્ચમાં નોંધપાત્ર ભંડોળ બચાવી શકે છે.  

કૃત્રિમ ત્વચાની અસરો

કૃત્રિમ ત્વચાની વ્યાપક અસરોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થઈ શકે છે:

• દર્દીઓને કૃત્રિમ ત્વચામાં આવરી લેવામાં આવેલા પ્રોસ્થેટિક્સ અથવા પ્રત્યારોપણ સાથે પ્રદાન કરવું જે માત્ર સંવેદનાત્મક કાર્યોને પુનઃસ્થાપિત કરે છે પરંતુ બ્લડ પ્રેશર જેવા મહત્વપૂર્ણ સંકેતોનું પણ નિરીક્ષણ કરે છે, આરોગ્ય સંભાળને વધુ નિવારક અને વ્યક્તિગત સારવાર યોજનાઓ તરફ સ્થાનાંતરિત કરે છે.
• બાંધકામ ઉદ્યોગ ઇમારતો, પુલો અને ટનલની માળખાકીય સ્થિરતાને માપવા અને વધારવા માટે કૃત્રિમ ત્વચાને અપનાવે છે, જે સુરક્ષિત અને વધુ ટકાઉ ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર તરફ દોરી જાય છે જે ધરતીકંપ અથવા ભારે પવન જેવા પર્યાવરણીય તાણને સ્વીકારી શકે છે.
• કૃત્રિમ ત્વચાથી બનેલા વિશિષ્ટ, ફોર્મ-ફિટિંગ વર્ક પોશાકનો ઉદભવ, જેમ કે અગ્નિશામક અથવા રાસાયણિક હેન્ડલિંગ, કાર્યસ્થળની ઇજાઓ ઘટાડવા અને સંબંધિત વળતરના દાવાઓ જેવી જોખમી પરિસ્થિતિઓમાં કામદારોને બચાવવા માટે રચાયેલ છે.
• સૌંદર્ય અને પ્લાસ્ટિક સર્જરી ક્લિનિક્સ તેમની સેવા ઓફરિંગના ભાગ રૂપે કૃત્રિમ ત્વચા એપ્લિકેશનનો સમાવેશ કરે છે, જે વધુ કુદરતી દેખાતા અને કાર્યાત્મક કોસ્મેટિક ઉન્નત્તિકરણોને મંજૂરી આપે છે, જે સૌંદર્ય ઉદ્યોગમાં ગ્રાહકોની પસંદગીઓ અને ખર્ચ પેટર્નને બદલી શકે છે.
• સરકારો કૃત્રિમ ત્વચાના નૈતિક ઉપયોગ અને નિકાલને સુનિશ્ચિત કરવા માટે નવા નિયમો બનાવે છે, જે બાયોકોમ્પેટિબિલિટી અને પર્યાવરણીય અસર જેવા મુદ્દાઓ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, જે ઉત્પાદકો માટે કડક પાલનની આવશ્યકતાઓ તરફ દોરી શકે છે.
• ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગ વધુ સારી સંવેદના ક્ષમતાઓ માટે વાહનના બાહ્ય ભાગોમાં કૃત્રિમ ત્વચાને એકીકૃત કરે છે, સંભવિતપણે સ્વાયત્ત વાહનોને રસ્તાની સ્થિતિ અને અવરોધો માટે વધુ પ્રતિભાવશીલ બનાવીને વિકાસ અને અપનાવવા પર અસર કરે છે.
• ફેશન ઉદ્યોગ અનુકૂલનશીલ, સ્માર્ટ કપડાં બનાવવા માટે કૃત્રિમ ત્વચાના ઉપયોગની શોધ કરે છે જે રંગ અથવા ટેક્સચર બદલી શકે છે, વ્યક્તિગત ફેશન માટે નવા રસ્તાઓ ખોલે છે અને વિવિધ પરિસ્થિતિઓ માટે બહુવિધ વસ્ત્રોની જરૂરિયાત ઘટાડે છે.
• કૃત્રિમ ત્વચા-સજ્જ મશીનરી અથવા ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરની જાળવણી અને દેખરેખ સાથે સંબંધિત નોકરીઓ તરીકે શિફ્ટનો અનુભવ કરી રહેલા શ્રમ બજારો વધુ વિશિષ્ટ બને છે, જેમાં નવા કૌશલ્ય સમૂહોની જરૂર પડે છે અને પરંપરાગત ભૂમિકાઓમાં સંભવિતપણે નોકરીના વિસ્થાપન તરફ દોરી જાય છે.
• કૃત્રિમ ત્વચાના ઉત્પાદન અને નિકાલથી ઉદ્ભવતી પર્યાવરણીય ચિંતાઓ, વધુ ટકાઉ સામગ્રી અને રિસાયક્લિંગ પદ્ધતિઓમાં સંશોધનને પ્રોત્સાહિત કરે છે, જે ઉદ્યોગની પદ્ધતિઓ અને પર્યાવરણીય નીતિઓ બંનેને પ્રભાવિત કરી શકે છે.

ધ્યાનમાં લેવાના પ્રશ્નો

• શું તમને લાગે છે કે કૃત્રિમ સ્કિન્સ એટલી અદ્યતન બનશે કે લોકો, પસંદગી દ્વારા, તેઓને તેમની વાસ્તવિક ત્વચા પર રોપવામાં આવે તેવું ઈચ્છશે?
• શું તમને લાગે છે કે ઑબ્જેક્ટ્સ, મશીનો અને ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર પર સિન્થેટિક સ્કિનનો ઉપયોગ કરી શકાય તે ડિગ્રી મર્યાદિત અને નિયંત્રિત હોવી જોઈએ?