مترجم: علی طالبی
دانشمندان یک سنسور سازگار با انسان و فوق‌العاده انعطاف‌پذیر را طراحی کرده‌اند که از نور خورشید استفاده می‌کند و به عنوان مانیتور قلب خودکار کار می‌کند. پیش از این آن‌ها یک سلول فوتوولتائیک انعطاف‌پذیر تولید کردند که می‌توانست به منسوجات متصل شود.
در این تحقیق، دانشمندان به طور مستقیم یک دستگاه حسگر را که یک ترانزیتور الکتروشیمیایی ارگانیک نام دارد در درون یک سلول خورشیدی انعطاف‌پذیر ارگانیک جاسازی کردند. با استفاده از آن، آن‌ها قادر به اندازه‌گیری ضربان قلب موش‌ها و انسان‌ها در شرایط نور روشن بودند.
این دستگاه‌های خودکار که می‌توانند به طور مستقیم روی پوست یا بافت انسان به کار بروند، پتانسیل بالایی برای کاربرد‌های پزشکی دارند. آن‌ها می‌توانند به عنوان سنسور‌های فیزیولوژیکی برای نظارت بر عملکرد قلب یا مغز در بدن انسان در زمان واقعی استفاده شوند. با این حال، تحقق عملی آن به علت سنگین بودن باتری‌ها و تأمین برق ناکافی یا به علت تداخل صوت از منبع برق، غیرممکن بوده است که مانع سازگاری و بهره‌برداری طولانی مدت از آن‌ها می‌شود.
الزام کلیدی برای چنین دستگاه‌هایی یک منبع انرژی پایدار و کافی است. پیشرفت اصلی در این مطالعه که در مجله نیچر منتشر شده است، استفاده از یک سطح نانوذرات در جذب نور از سلول خورشیدی است که امکان بازدهی، تبدیل و عدم وابستگی زاویه نور را فراهم می‌کند. به لطف این کار، محققان قادر بودند تا به پی. سی.ای ۵/۱۰ درصد و نسبت قدرت به وزن ۴۶/۱۱ وات بر گرم دست یابند. قرابت این اعداد به عدد جادویی ۱۵، باعث رقابت فوتوولتائیک‌های ارگانیک با همتایان مبتنی بر سیلیکونشان می‌شود. آن‌ها یک کاهش پی. سی.ای ۲۵ درصدی تحت آزمایش مداوم فشرده‌سازی (۹۰۰ سیکل) داشتند و یک دستاورد ۴۵ درصدی پی. سی.ای در مقایسه با دستگاه‌های غیر نانوذرات در زیر ۶۰ درجه زاویه نور را نشان دادند. به گفته محققان، این یک قدم خوب در تلاش برای ایجاد دستگاه‌های مانیتورینگ پزشکی خودکار است که می‌تواند روی بافت انسان قرار گیرد. محققان می‌گویند: بعضی از مهم‌ترین کار‌های باقی مانده دیگر، توسعه دستگاه‌های ذخیره‌سازی قدرت انعطاف‌پذیر است و ما همچنان به همکاری با گروه‌های دیگر برای تولید ابزار عملی ادامه خواهیم داد. مهم‌تر از همه، برای آزمایش‌های فعلی ما روی بخش آنالوگ دستگاه کار کردیم که قدرت دستگاه را مهیا می‌کند و اندازه‌گیری را انجام می‌دهد. همچنین بخش دیجیتالی مبتنی بر سیلیکون برای انتقال داده‌ها وجود دارد و به کار‌های بیشتری در این زمینه نیز کمک می‌کند تا ساخت چنین دستگاه‌هایی را عملی سازند. این تحقیق توسط ریکن با همکاری محققان دانشگاه توکیو انجام شده است.
منبع: ساینس دیلی
