Ngozi ya syntetisk: Uvumbuzi wa kushangaza wa madhumuni mengi katika tasnia

• mwandishi:
• mwandishi jina

  Mtazamo wa Quantumrun
• Huenda 6, 2022

Muhtasari wa maarifa

Ngozi ya syntetisk yenye sifa za kujiponya na nyororo inarekebisha tasnia nyingi, kutoka huduma ya afya hadi ujenzi. Utumizi wake huanzia kuunda dawa bandia na matibabu ya kibinafsi yenye ufanisi zaidi hadi kuimarisha uthabiti wa muundo wa majengo na magari. Athari za muda mrefu ni kubwa, ikijumuisha mabadiliko katika soko la ajira, kanuni mpya za serikali, na hata mabadiliko ya tabia ya watumiaji katika sekta kama vile urembo na mitindo.

Muktadha wa ngozi ya syntetisk

Ukuzaji wa ngozi ya syntetisk na mali ya kujiponya na elastic ni hatua kubwa katika sayansi ya nyenzo. Watafiti wanachunguza michanganyiko mbalimbali ya nyenzo ili kuunda uso unaofanana na ngozi ambao hauiga tu umbile na unyumbulifu wa ngozi ya binadamu lakini pia una uwezo wa kujirekebisha. Katika miaka ya hivi karibuni, vikundi vingi vya kisayansi kote ulimwenguni vimetumia mbinu tofauti kufanikisha hili. Kwa mfano, timu kutoka Chuo Kikuu cha Sayansi na Teknolojia cha King Abdullah ilifichua mnamo Novemba 2020 kwamba walikuwa wameunganisha kwa ufanisi tabaka za nanomaterial amilifu, haidrojeli na silika ili kuunda kiolesura chenye kunyumbulika chenye uwezo wa hisi. Ngozi hii ya syntetisk, ambayo mara nyingi hujulikana kama e-ngozi, inaweza kutambua vitu vilivyo umbali wa inchi nane na ina uwezo wa ajabu wa kujirekebisha zaidi ya mara 5,000.

Dhana ya ngozi ya syntetisk sio mpya kabisa; imekuwa ikibadilika katika muongo mmoja uliopita. Hatua moja mashuhuri ilifikiwa mnamo 2012 na watafiti katika Chuo Kikuu cha Stanford. Waliunda modeli ya ngozi ambayo haikusikika tu kwa kuguswa lakini pia ilikuwa na uwezo wa kujiponya kutokana na madhara madogo kama vile kupunguzwa na mikwaruzo. Mfano huo ulitengenezwa kutoka kwa polima ya plastiki na ilipachikwa na chembe za nikeli ili kuimarisha nguvu zake. Uwepo wa nikeli pia uliipa ngozi ya syntetisk na uwezo wa kuendesha umeme, kama vile mwenzake wa binadamu. Wakati shinikizo au vichocheo vingine vya kimwili vilitumiwa, umbali kati ya chembe za nikeli ulibadilika, kuwezesha nyenzo kupima viwango vya mkazo na upinzani.

Utumizi unaowezekana wa ngozi ya sintetiki ni pana na unaweza kuathiri sana tasnia mbalimbali. Katika huduma ya afya, inaweza kufungua njia kwa ajili ya matibabu ya ufanisi zaidi na viungo bandia vinavyoitikia vichocheo vya mazingira. Katika usafiri wa anga, ndege inaweza kuwa na nyenzo hii ili kukabiliana zaidi na mabadiliko ya hali ya anga. Zaidi ya hayo, sekta ya magari inaweza pia kufaidika kutokana na ngozi ya syntetisk katika kuunda magari ambayo yanaweza kuhisi vyema na kukabiliana na mazingira yao. 

Athari ya usumbufu

Aina tofauti za ngozi ya syntetisk zinaweza kuwa na matumizi tofauti katika tasnia kadhaa. Kwa mfano, watengenezaji wanaweza kuitumia kuweka waya za umeme, ikiwezekana kuwafanya wajitengeneze wenyewe. Kamba na nyaya zenye uwezo wa kujirekebisha zenyewe—kuanzia zile zinazotumia muunganisho wa intaneti hadi kuendesha nishati kati ya pointi mbili—zinaweza kuleta mapinduzi ya jinsi mifumo hii inavyodumishwa. 

Ngozi za syntetisk pia zinaweza kutumika kama bandia kuchukua nafasi ya ngozi ya binadamu. Waathiriwa waliochomwa hawatahitaji tena kupandikizwa kwa ngozi au upasuaji mara nyingi ili kutibu majeraha makubwa. Sensorer ndogo zinaweza kupachikwa kwenye ngozi hizi ili kuwapa wataalamu wa afya vyanzo vipya vya data ya wakati halisi ili kufuatilia afya ya mgonjwa kwa mbali. 

Wakati huo huo, ngozi za viwandani za kutengeneza zinaweza kutumika kwa ndege ili ziweze kuguswa vyema na mazingira asilia zikiwa kwenye ndege. Ngozi hizi zinaweza kuwekwa juu ya majengo, magari, samani, na aina mbalimbali za vitu ili kuzifanya zistahimili hali mbaya ya hewa na kutoa data kwa wamiliki na washikadau wao. Kipengele hiki kinaweza kuokoa serikali na makampuni fedha muhimu katika matengenezo na gharama za kubadilisha.  

Athari za ngozi ya syntetisk

Athari pana za ngozi ya syntetisk inaweza kujumuisha:

• Kuwapa wagonjwa vipandikizi au vipandikizi vilivyofunikwa kwenye ngozi ya sintetiki ambavyo sio tu vinarejesha utendakazi wa hisi bali pia kufuatilia dalili muhimu kama vile shinikizo la damu, kuhamisha huduma ya afya kuelekea mipango zaidi ya kinga na matibabu ya kibinafsi.
• Sekta ya ujenzi inayotumia ngozi ya sanisi ili kupima na kuimarisha uthabiti wa muundo wa majengo, madaraja na vichuguu, hivyo kusababisha miundombinu salama na ya kudumu zaidi inayoweza kukabiliana na mikazo ya kimazingira kama vile matetemeko ya ardhi au upepo mkali.
• Kuibuka kwa mavazi maalum ya kazini yanayolingana na umbo yaliyoundwa kwa ngozi ya sanisi iliyoundwa kulinda wafanyikazi katika hali hatari kama vile kuzima moto au kushughulikia kemikali, kupunguza majeraha mahali pa kazi na madai yanayohusiana ya fidia.
• Kliniki za upasuaji wa urembo na plastiki zinazojumuisha matumizi ya ngozi sintetiki kama sehemu ya huduma zao, kuruhusu uboreshaji wa urembo wa asili na utendaji kazi, ambao unaweza kubadilisha mapendeleo ya watumiaji na mifumo ya matumizi katika tasnia ya urembo.
• Serikali zinaunda kanuni mpya ili kuhakikisha matumizi ya kimaadili na utupaji wa ngozi ya sintetiki, zikizingatia masuala kama vile utangamano wa kibayolojia na athari za kimazingira, ambayo inaweza kusababisha masharti magumu ya kufuata kwa watengenezaji.
• Sekta ya magari inayounganisha ngozi sanisi kwenye sehemu za nje za gari kwa uwezo bora wa kuhisi, ambayo inaweza kuathiri uundaji na utumiaji wa magari yanayojiendesha kwa kuyafanya kuitikia zaidi hali ya barabara na vikwazo.
• Sekta ya mitindo inayochunguza matumizi ya ngozi ya sintetiki katika kuunda mavazi yanayobadilika, nadhifu ambayo yanaweza kubadilisha rangi au umbile, kufungua njia mpya za mitindo ya kibinafsi na kupunguza hitaji la mavazi mengi kwa hali tofauti.
• Masoko ya kazi yanayopitia mabadiliko huku kazi zinazohusiana na udumishaji na ufuatiliaji wa mitambo au miundomsingi iliyotengenezwa kwa ngozi iliyotengenezwa kuwa maalumu zaidi, inayohitaji seti mpya za ujuzi na uwezekano wa kusababisha kuhamishwa kwa kazi katika majukumu ya kitamaduni.
• Hofu za kimazingira zinazotokana na utengenezaji na utupaji wa ngozi ya sintetiki, na hivyo kusababisha utafiti katika nyenzo endelevu zaidi na mbinu za kuchakata tena, ambazo zinaweza kuathiri mazoea ya tasnia na sera za mazingira.

Maswali ya kuzingatia

• Je, unafikiri ngozi za kutengeneza zitakuwa za hali ya juu sana hivi kwamba watu, kwa hiari, wangetaka zipandikizwe juu ya ngozi zao halisi?
• Je, unafikiri kiwango ambacho ngozi za syntetisk zinaweza kutumika kwenye vitu, mashine na miundombinu inapaswa kuwa ndogo na kudhibitiwa?