Gervihúð: Furðulega fjölnota uppfinning í öllum atvinnugreinum

• Höfundur:
• Höfundur nafn

  Quantumrun Foresight
• Kann 6, 2022

Innsýn samantekt

Tilbúin húð með sjálfgræðandi og teygjanlega eiginleika er að endurmóta margar atvinnugreinar, allt frá heilsugæslu til byggingar. Notkun þess er allt frá því að búa til skilvirkari stoðtæki og persónulega læknismeðferð til að auka stöðugleika bygginga og farartækja. Langtímaáhrifin eru gríðarleg, þar á meðal breytingar á vinnumarkaði, nýjar reglur stjórnvalda og jafnvel breytingar á neytendahegðun í geirum eins og fegurð og tísku.

Tilbúið húðsamhengi

Þróun tilbúinnar húðar með sjálfgræðandi og teygjanlegum eiginleikum er verulegt skref í efnisfræði. Vísindamenn eru að kanna ýmsar samsetningar efna til að búa til húðlíkt yfirborð sem líkir ekki aðeins eftir áferð og mýkt mannshúðarinnar heldur hefur einnig getu til að gera við sjálfa sig. Á undanförnum árum hafa margir vísindahópar um allan heim beitt fjölbreyttum aðferðum til að ná þessu. Til dæmis leiddi teymi frá King Abdullah vísinda- og tækniháskólanum í ljós í nóvember 2020 að það hefði tekist að sameina lög af virku nanóefni, vatnsgeli og kísil til að búa til sveigjanlegt viðmót við skynjunargetu. Þessi gervihúð, oft kölluð e-húð, getur greint hluti í allt að átta tommu fjarlægð og hefur ótrúlega hæfileika til að gera við sjálf meira en 5,000 sinnum.

Hugmyndin um gervihúð er ekki alveg ný; það hefur verið að þróast undanfarinn áratug. Einn athyglisverður áfangi náðist árið 2012 af vísindamönnum við Stanford háskóla. Þeir bjuggu til gervihúðlíkan sem var ekki aðeins móttækilegt fyrir snertingu heldur hafði einnig getu til að lækna sig frá minniháttar skemmdum eins og skurðum og rispum. Líkanið var búið til úr plastfjölliða og var fellt inn með nikkelögnum til að auka styrk þess. Tilvist nikkels gaf gervihúðinni einnig getu til að leiða rafmagn, líkt og mannleg hlið hennar. Þegar þrýstingi eða öðru líkamlegu áreiti var beitt breyttist fjarlægðin milli nikkelagnanna, sem gerði efnið kleift að mæla streitustig og viðnám.

Hugsanleg notkun gervihúðarinnar er víðtæk og gæti haft veruleg áhrif á ýmsar atvinnugreinar. Í heilbrigðisþjónustu getur það rutt brautina fyrir árangursríkari meðferðir og stoðtæki sem bregðast við umhverfisáreitum. Í flugi gætu flugvélar verið búnar þessu efni til að laga sig betur að breyttum aðstæðum í andrúmsloftinu. Ennfremur gæti bílaiðnaðurinn einnig notið góðs af gervihúð við að búa til bíla sem geta skynjað og brugðist betur við umhverfi sínu. 

Truflandi áhrif

Mismunandi gerðir af gervihúð geta haft mismunandi notkun í nokkrum atvinnugreinum. Til dæmis geta framleiðendur hugsanlega notað það til að húða rafmagnsvíra, hugsanlega gera þá sjálfviðgerða. Snúrur og vírar sem geta lagað sig sjálfir - allt frá þeim sem styðja nettengingu til að leiða rafmagn á milli tveggja punkta - gætu gjörbylt því hvernig þessum kerfum er viðhaldið. 

Tilbúið skinn gæti einnig verið notað sem gerviefni til að koma í stað mannshúð. Fórnarlömb bruna þyrftu ekki lengur húðígræðslu eða margar skurðaðgerðir til að meðhöndla alvarleg brunasár. Örskynjarar gætu verið felldir inn í þessi skinn til að hugsanlega veita heilbrigðisstarfsmönnum nýjar uppsprettur rauntímagagna til að fjarfylgja heilsu sjúklings. 

Á sama tíma væri hægt að setja gervihúð úr iðnaði á flugvélar svo þær geti brugðist betur við náttúrulegu umhverfi á flugi. Þessar skinn gætu verið settar yfir byggingar, bíla, húsgögn og margs konar hluti til að gera þau ónæmari fyrir slæmu veðri og til að veita gögnum til eigenda þeirra og hagsmunaaðila. Þessi eiginleiki getur sparað stjórnvöldum og fyrirtækjum umtalsverða fjármuni í viðhalds- og endurnýjunarkostnaði.  

Afleiðingar tilbúinnar húðar

Víðtækari vísbendingar um tilbúna húð geta verið:

• Að útvega sjúklingum stoðtæki eða ígræðslu sem eru þakin gervihúð sem endurheimtir ekki aðeins skynjun heldur fylgist einnig með lífsmörkum eins og blóðþrýstingi, sem breytir heilsugæslunni í átt að fyrirbyggjandi og persónulegri meðferðaráætlunum.
• Byggingariðnaðurinn notar gervihúð til að mæla og auka burðarstöðugleika bygginga, brúa og jarðganga, sem leiðir til öruggari og endingarbetra innviða sem geta lagað sig að umhverfisálagi eins og jarðskjálftum eða miklum vindum.
• Tilkoma sérhæfðra, sniðinna vinnufatnaðar úr gervihúð sem er hannaður til að vernda starfsmenn við hættulegar aðstæður eins og slökkvistörf eða meðhöndlun efna, draga úr meiðslum á vinnustað og tilheyrandi bótakröfum.
• Fegurðar- og lýtalækningarstofur sem nota tilbúna húðnotkun sem hluta af þjónustuframboði sínu, sem gerir kleift að fá náttúrulegri og hagnýtari snyrtivöruaukabætur, sem gætu breytt óskum neytenda og eyðslumynstri í fegurðariðnaðinum.
• Ríkisstjórnir búa til nýjar reglugerðir til að tryggja siðferðilega notkun og förgun gervihúðarinnar, með áherslu á málefni eins og lífsamrýmanleika og umhverfisáhrif, sem geta leitt til strangari kröfu um að framleiðendur fari eftir reglunum.
• Bílaiðnaðurinn samþættir gervihúð í ytra byrði ökutækja fyrir betri skynjunarmöguleika, sem getur hugsanlega haft áhrif á þróun og innleiðingu sjálfstýrðra ökutækja með því að gera þau viðkvæmari fyrir aðstæðum á vegum og hindrunum.
• Tískuiðnaðurinn skoðar notkun á gervihúð til að búa til aðlögunarhæfan, snjöllan fatnað sem getur breytt lit eða áferð, opnar nýjar leiðir fyrir sérsniðna tísku og dregur úr þörfinni fyrir margar flíkur við mismunandi aðstæður.
• Vinnumarkaðir sem upplifa breytingar þar sem störf sem tengjast viðhaldi og eftirliti með gervihúðbúnum vélum eða innviðum verða sérhæfðari, krefjast nýrrar kunnáttu og hugsanlega leiða til tilfærslu starfa í hefðbundnum hlutverkum.
• Umhverfisáhyggjur sem stafa af framleiðslu og förgun gervihúðarinnar, ýta undir rannsóknir á sjálfbærari efnum og endurvinnsluaðferðum, sem gætu haft áhrif á bæði starfshætti iðnaðarins og umhverfisstefnu.

Spurningar sem þarf að íhuga

• Heldurðu að gervihúð verði svo háþróuð að fólk, að eigin vali, myndi vilja það sett yfir raunverulega húð sína?
• Finnst þér að takmarka og stjórna því hversu mikið tilbúið skinn er hægt að nota á hluti, vélar og innviði?