Sintetinė oda: stebėtinai universalus išradimas įvairiose pramonės šakose

• Autorius:
• autoriaus vardas

  Quantumrun Foresight
• Gali 6, 2022

Įžvalgos santrauka

Sintetinė oda, turinti savaime gyjančių ir elastingų savybių, keičia daugybę pramonės šakų – nuo ​​sveikatos priežiūros iki statybų. Jo taikymo sritis yra nuo veiksmingesnių protezų ir individualizuotų medicininių gydymo būdų iki pastatų ir transporto priemonių konstrukcinio stabilumo didinimo. Ilgalaikis poveikis yra didžiulis, įskaitant pokyčius darbo rinkose, naujus vyriausybės reglamentus ir netgi vartotojų elgsenos pokyčius tokiuose sektoriuose kaip grožis ir mada.

Sintetinės odos kontekstas

Sintetinės odos, pasižyminčios savaime gyjančiomis ir elastingomis savybėmis, kūrimas yra reikšmingas žingsnis medžiagų mokslo srityje. Tyrėjai tiria įvairius medžiagų derinius, kad sukurtų į odą panašų paviršių, kuris ne tik imituoja žmogaus odos tekstūrą ir elastingumą, bet ir turi galimybę pasitaisyti. Pastaraisiais metais daugybė mokslinių grupių visame pasaulyje taikė įvairius metodus, kad tai pasiektų. Pavyzdžiui, Karaliaus Abdullah mokslo ir technologijų universiteto komanda 2020 m. lapkritį atskleidė, kad jie sėkmingai sujungė aktyvios nanomedžiagos, hidrogelio ir silicio dioksido sluoksnius, kad sukurtų lanksčią sąsają su jutimo galimybėmis. Ši sintetinė oda, dažnai vadinama e-skin, gali aptikti objektus iki aštuonių colių atstumu ir turi nepaprastą savybę pataisyti daugiau nei 5,000 kartų.

Sintetinės odos sąvoka nėra visiškai nauja; ji vystėsi per pastarąjį dešimtmetį. 2012 m. Stanfordo universiteto mokslininkai pasiekė vieną reikšmingą etapą. Jie sukūrė sintetinį odos modelį, kuris buvo ne tik jautrus prisilietimui, bet ir gebantis išgydyti nuo nedidelių pažeidimų, tokių kaip įpjovimai ir įbrėžimai. Modelis buvo pagamintas iš plastiko polimero ir buvo įdėtas nikelio dalelėmis, kad padidintų jo stiprumą. Nikelio buvimas taip pat suteikė sintetinei odai gebėjimą pravesti elektrą, panašiai kaip jos atitikmuo žmogui. Kai buvo taikomas slėgis ar kiti fiziniai dirgikliai, atstumas tarp nikelio dalelių pasikeitė, todėl medžiaga galėjo įvertinti įtempio lygį ir atsparumą.

Galimas sintetinės odos panaudojimas yra platus ir gali turėti didelės įtakos įvairioms pramonės šakoms. Sveikatos priežiūros srityje tai gali sudaryti sąlygas veiksmingesniam gydymui ir protezavimui, kuris reaguoja į aplinkos dirgiklius. Aviacijoje orlaiviai galėtų būti aprūpinti šia medžiaga, kad jie geriau prisitaikytų prie besikeičiančių atmosferos sąlygų. Be to, automobilių pramonė taip pat gali gauti naudos iš sintetinės odos kuriant automobilius, kurie gali geriau pajusti aplinką ir į ją reaguoti. 

Trikdantis poveikis

Įvairūs sintetinės odos modeliai įvairiose pramonės šakose gali būti pritaikyti skirtingai. Pavyzdžiui, gamintojai gali jį panaudoti elektros laidams padengti, todėl jie gali pasitaisyti savaime. Laidai ir laidai, galintys pasitaisyti patys – nuo ​​tų, kurie palaiko interneto ryšį, iki maitinimo tarp dviejų taškų – gali pakeisti šių sistemų priežiūrą. 

Sintetinės odos taip pat galėtų būti naudojamos kaip protezas, pakeičiantis žmogaus odą. Nudegusiems asmenims nebereikės persodinti odos ar atlikti daugybę operacijų sunkiems nudegimams gydyti. Mikrojutikliai galėtų būti įterpti į šias odas, kad sveikatos priežiūros specialistai galėtų gauti naujų realiojo laiko duomenų šaltinių, kad būtų galima nuotoliniu būdu stebėti paciento sveikatą. 

Tuo tarpu pramoninės sintetinės odos galėtų būti dedamos ant orlaivių, kad jie galėtų geriau reaguoti į natūralią aplinką skrydžio metu. Šios odos gali būti dedamos ant pastatų, automobilių, baldų ir daugybės įvairių objektų, kad jie būtų atsparesni nepalankioms oro sąlygoms ir būtų pateikti duomenys jų savininkams bei suinteresuotosioms šalims. Ši funkcija gali sutaupyti vyriausybių ir įmonių didelių priežiūros ir pakeitimo išlaidų.  

Sintetinės odos pasekmės

Platesnės sintetinės odos pasekmės gali būti:

• Teikti pacientams protezus ar implantus, padengtus sintetine oda, kuris ne tik atkuria jutimo funkcijas, bet ir stebi gyvybiškai svarbius požymius, tokius kaip kraujospūdis, perkeliant sveikatos priežiūrą prie labiau prevencinių ir individualizuotų gydymo planų.
• Statybų pramonė naudoja sintetinę odą, kad išmatuotų ir padidintų pastatų, tiltų ir tunelių konstrukcinį stabilumą, todėl sukuriama saugesnė ir patvaresnė infrastruktūra, galinti prisitaikyti prie aplinkos įtempių, pvz., žemės drebėjimų ar stipraus vėjo.
• Atsirado specializuotos, figūrą atitinkančios darbo aprangos iš sintetinės odos, skirtos apsaugoti darbuotojus pavojingomis sąlygomis, pvz., gesinant gaisrą ar dirbant su cheminėmis medžiagomis, sumažinti sužeidimų darbo vietoje skaičių ir su tuo susijusius kompensacijos reikalavimus.
• Grožio ir plastinės chirurgijos klinikos, kuriose siūlomos sintetinės odos aplikacijos, suteikiančios galimybę natūraliau atrodančios ir funkcionalesnės kosmetikos patobulinimai, kurie gali pakeisti vartotojų pageidavimus ir išlaidų modelius grožio pramonėje.
• Vyriausybės kuria naujus reglamentus, siekdamos užtikrinti etišką sintetinės odos naudojimą ir šalinimą, daugiausia dėmesio skiriant tokioms problemoms kaip biologinis suderinamumas ir poveikis aplinkai, todėl gamintojams gali būti taikomi griežtesni atitikties reikalavimai.
• Automobilių pramonė integruoja sintetinę odą į transporto priemonių išorę, kad pagerintų jutimo galimybes, o tai gali turėti įtakos autonominių transporto priemonių kūrimui ir pritaikymui, nes jos geriau reaguoja į kelio sąlygas ir kliūtis.
• Mados pramonė tyrinėja sintetinės odos naudojimą kuriant prisitaikančius, išmanius drabužius, kurie gali pakeisti spalvą ar tekstūrą, atveria naujas asmeninio mados galimybes ir sumažina kelių drabužių poreikį skirtingomis sąlygomis.
• Darbo rinkose vyksta pokyčiai, nes darbas, susijęs su sintetinės odos įrangos ar infrastruktūros priežiūra ir stebėjimu, tampa labiau specializuotas, reikalaujantis naujų įgūdžių ir gali lemti tradicinių pareigų perkėlimą.
• Aplinkos problemos, kylančios dėl sintetinės odos gamybos ir šalinimo, skatinančios tvaresnių medžiagų ir perdirbimo metodų tyrimus, kurie gali turėti įtakos pramonės praktikai ir aplinkos politikai.

Klausimai, kuriuos reikia apsvarstyti

• Ar manote, kad sintetinė oda taps tokia pažengusi, kad žmonės savo noru norėtų, kad jos būtų implantuojamos ant tikrosios odos?
• Ar manote, kad sintetinių dangų naudojimo laipsnis objektuose, mašinose ir infrastruktūroje turėtų būti ribojamas ir reguliuojamas?