Geçtiğimiz yıllarda hayvanlardan ve doğal olaylardan ilham alınarak sayısız donanım ve yazılım temelli çözümler oluşturuldu. Araştırmacılar şimdi de mürekkep balığının renk değiştiren derisinden esinlenerek yeni bir yapay deri oluşturdular.

Çin’deki Dalian Teknoloji Üniversitesindeki araştırmacılar, son derece esnek ve aşırı sıcaklıklara karşı dayanıklı olmasının yanı sıra antibakteriyel özelliklere de sahip olan yapay bir cilt oluşturdu. Konu hakkında detaylı bilgiler, Chemical Engineering Journal’da açıklandı.

Elektronik kaplamalar (e-deriler), insanın dokunma duyusunu taklit etmek veya nesnelerin yapısal özelliklerini doğru bir şekilde algılamak için tasarlanmış esnek ve gerilebilir elektronik devreleri içeriyor.

Araştırmayı yürüten Dr. Wenbin Niu, Tech Xplore’a konu hakkında şu açıklamalarda bulundu: “Biyolojik cilt, çevresel bilgileri biyoelektrik sinyallere dönüştürür. Dış gerilimi, dokunma hissini, titreşimi, sıcaklığı vb. algılamak için sinir sistemine iletir. Biyoelektrik sinyallere ek olarak, özellikle kafadanbacaklı (örneğin mürekkep balığı) derisi; iletişim, kur yapma, kamuflaj ve hatta termoregülasyon için renk değişimi yoluyla karmaşık ortamı daha aktif olarak algılayabilir.”

Dr. Niu ve meslektaşları tarafından oluşturulan yapay cilt, optik ve elektrik sinyallerini eş zamanlı olarak vermesine izin veren bir fotonik-iyonik sisteme dayanıyor. Buna ek olarak, antibakteriyel niteliklere sahip monogliserit laurat moleküllerini de entegre ederek bakteri ve mantarların %99,9’undan fazlasının yok edilmesine olanak tanıyor.

Yapay cilt, dış uyaranlara maruz kaldığında (örneğin bir yüzeye dokunduğunda) fotonik nano yapısının kafesi hızla değişir ve bu da hızlı bir renk değişimine neden olur. Eş zamanlı olarak, derideki iyon taşınması ve hareketliliği de değişerek sonuçta senkron bir optik ve elektriksel çift sinyal yanıtı sağlar.

Fotonik-iyonik cilt, içerdiği “monogliserit laurat” sayesinde neredeyse tüm “gram pozitif” bakteri ve mantarları öldürebilir. Bu durum da protezlerin ve diğer tıbbi teknolojilerin geliştirilmesi için değerli bir işlev olarak görülmekte.

Son olarak, cilde eklenen PEG200’ün donma noktası düşüktür, bu da onu düşük sıcaklıklara karşı oldukça dirençli hâle getirir; yani, donma veya kuruma riskini azaltır.

İlk değerlendirmelerde Dr. Niu ve meslektaşları tarafından oluşturulan suni deri, oldukça umut verici sonuçlar elde etti. Araştırmacılar, iki sinyalin eş zamanlı çıktısının farklı çevresel ve dokunsal uyaranları ayırt etmesine bile izin verdiğini buldular.

Gelecekte bu yeni cilt; giyilebilir cihazlar, yumuşak robotlar, e-protez uzuvlar ve insan bilgisayar etkileşimi için arayüzler dâhil olmak üzere çok çeşitli cihazları geliştirmek için kullanılabilir.

Dr. Niu, mürekkep balığı dışındaki türlerin de biyolojik yapısını daha fazla keşfedeceklerini söyleyerek buna karşılık gelen biyomimetik deriyi geliştireceklerini ifade etti.

Derleyen: Tuğba Akkesen