पहनने योग्य उपकरणों के लिए नई प्रणाली विकसित की गई जो तनाव का पता लगा सकती है
USING SILVER WIRE NETWORK ON A STRETCHABLE MATERIAL, SCIENTISTS HAVE DEVELOPED A DEVICE THAT SENSES STRAIN, MIMICS PAIN PERCEPTION AND ADAPTS ITS ELECTRICAL RESPONSE ACCORDINGLY. BY RECREATING THESE PAIN-LIKE RESPONSES, THE DEVICE PAVES THE WAY FOR FUTURE SMART WEARABLE SYSTEMS THAT CAN HELP DOCTORS DETECT STRESS. IN TODAY’S WORLD, TECHNOLOGY THAT CAN FEEL AND ADAPT LIKE HUMAN SENSES IS INCREASINGLY VALUABLE. AREAS RANGING FROM HEALTHCARE TO ROBOTICS, NEEDS MATERIALS THAT CAN “SENSE” STRESS OR PAIN. THEY CAN ENHANCE SAFETY, MAKE WEARABLE TECH SMARTER, AND IMPROVE HUMAN-MACHINE INTERACTIONS. NEUROMORPHIC DEVICES—TECHNOLOGY INSPIRED BY THE BRAIN—GIVES IDEAS ABOUT HOW THE HUMAN BODY SENSES AND RESPONDS TO PAIN. IN OUR BODIES, SPECIAL SENSORS CALLED NOCICEPTORS DETECT PAIN AND HELP US RESPOND TO HARMFUL SITUATIONS. OVER TIME, WITH REPEATED EXPOSURE, ONE CAN ACTUALLY FEEL PAIN LESS INTENSELY THROUGH A PROCESS CALLED HABITUATION.
–Aditya S. Rawat-
वैज्ञानिकों ने स्ट्रेचेबल पदार्थ पर चाँदी तार नेटवर्क का इस्तेमाल करते हुए एक ऐसा उपकरण विकसित किया है जो तनाव को पहचानता है, दर्द की अनुभूति की नकल करता है और उसके अनुसार अपनी विद्युत प्रतिक्रिया को अनुकूलित करता है। दर्द जैसी प्रतिक्रियाओं को फिर से बनाकर, यह उपकरण भविष्य के स्मार्ट पहनने योग्य सिस्टम के लिए रास्ता तैयार करता है जो डॉक्टरों को तनाव का पता लगाने में मदद कर सकता है।
आज की दुनिया में, ऐसी तकनीक जो मानवीय इंद्रियों की तरह महसूस कर सके और उनके अनुकूल हो सके, काफ़ी मूल्यवान होती जा रही है। स्वास्थ्य सेवा से लेकर रोबोटिक्स तक के क्षेत्रों में ऐसी सामग्रियों की ज़रूरत होती है जो तनाव या दर्द को “समझ” सकें। वे सुरक्षा को बढ़ा सकते हैं, पहनने योग्य तकनीक को ज़्यादा स्मार्ट बना सकते हैं और मानव-मशीन इंटरैक्शन को बेहतर बना सकते हैं।
न्यूरोमॉर्फिक डिवाइस- मस्तिष्क से प्रेरित तकनीक- इस बारे में विचार देती है कि मानव शरीर दर्द को कैसे महसूस करता है और उस पर कैसे प्रतिक्रिया करता है। हमारे शरीर में, नोसिसेप्टर नामक विशेष सेंसर दर्द का पता लगाते हैं और हानिकारक स्थितियों पर प्रतिक्रिया करने में हमारी मदद करते हैं। समय के साथ, बार-बार संपर्क में आने से, आदत डालने की प्रक्रिया के माध्यम से व्यक्ति वास्तव में दर्द को कम तीव्रता से महसूस कर सकता है।
विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग के स्वायत्त संस्थान, जवाहरलाल नेहरू सेंटर फॉर एडवांस्ड साइंटिफिक रिसर्च (जेएनसीएएसआर), बेंगलुरु के वैज्ञानिकों को इस विचार से प्रेरणा मिली और उन्होंने एक ऐसा सेंसर बनाने का बीड़ा उठाया जो न केवल तनाव का पता लगाता है बल्कि उससे अनुकूलन भी करता है और उससे “सीखता” है। एक लचीली, खिंचाव वाली सामग्री में अंतर्निहित छोटे चाँदी के तारों के एक नेटवर्क का उपयोग करके उन्होंने एक ऐसी सामग्री विकसित की है, जो तनाव को महसूस कर सकती है और समय के साथ अपनी प्रतिक्रिया को समायोजित कर सकती है।
जब सामग्री को खींचा जाता है, तो चाँदी के नेटवर्क में छोटे-छोटे अंतराल दिखाई देते हैं, जो अस्थायी रूप से विद्युत मार्ग को तोड़ देते हैं। एक विद्युत पल्स तब चाँदी को इन अंतरालों को भरने के लिए प्रेरित कर सकता है, नेटवर्क को फिर से जोड़ सकता है और अनिवार्य रूप से घटना को “याद” कर सकता है। हर बार जब इसे खींचा जाता है और फिर से जोड़ा जाता है, तो डिवाइस धीरे-धीरे अपनी प्रतिक्रिया को समायोजित करता है, ठीक उसी तरह जैसे हमारा शरीर समय के साथ बार-बार होने वाले दर्द के अनुकूल हो जाता है। यह गतिशील प्रक्रिया डिवाइस को स्मृति और अनुकूलन की नकल करने में सक्षम बनाती है, जिससे मनुष्य उन सामग्रियों के करीब आते हैं जो अपने पर्यावरण के प्रति बुद्धिमानी से प्रतिक्रिया करते हैं।
यह उपकरण संवेदन और अनुकूली प्रतिक्रिया को एक एकल लचीली इकाई में संयोजित करके खुद को अलग करता है और जटिल सेटअप या बाह्य सेंसर के बिना, प्रौद्योगिकी को अपने वातावरण के साथ स्वाभाविक रूप से अनुकूलित करने के लिए एक सुव्यवस्थित, कुशल तरीका प्रदान करता है।
रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री (आरएससी) के मैटेरियल्स होराइजन्स जर्नल में प्रकाशित शोध से अधिक उन्नत स्वास्थ्य निगरानी प्रणाली विकसित हो सकती है जो मानव शरीर की तरह तनाव को “महसूस” करते हुए वास्तविक समय में अनुकूलन कर सकती है, जिससे डॉक्टरों या उपयोगकर्ताओं को प्रतिक्रिया मिलती है। ऐसी तकनीक रोबोटिक सिस्टम को भी बेहतर बना सकती है, जिससे मशीनें मनुष्यों के साथ काम करने के लिए अधिक सुरक्षित और सहज हो जाती हैं।
प्रकाशन स्याही: DOI: https://doi.org/10.1039/D4MH01208A