Tekniken kan vara besvärlig. Våra fickor tyngs av gigantiska smartphones som inte kan dras ut snabbt när du springer någonstans. Försök att göra våra enheter mer tillgängliga med smartwatches är hittills knappast framgångsrika. Men tänk om en del av din kropp blev en dator, med en skärm på din hand och kanske till och med en direktlänk till din hjärna?
Konstgjord elektronisk hud (e-hud) kan en dag göra detta till verklighet. Forskare utvecklar flexibla, böjbara och till och med töjbara elektroniska kretsar som kan appliceras direkt på huden. Och förutom att förvandla din hud till en pekskärm, kan detta tillvägagångssätt vara användbart om en person har bränts eller har problem med nervsystemet.
Den enklaste versionen av denna teknik är elektronisk tatuering. 2004 presenterade forskare från USA och Japan en trycksensorkrets tillverkad av försträckta tunna kiselremsor som kunde appliceras direkt på underarmen. Men oorganiska material som kisel är tuffa och läder är flexibelt och töjbart. Därför letar forskare efter elektroniska mikrokretsar som kan tillverkas av organiska material (vanligtvis specialplast eller kolformer som grafen som leder elektricitet) som bas för elektronisk hud.
En typisk elektronisk hud består av en matris av olika elektroniska komponenter - flexibla transistorer, OLED: er, sensorer och organiska fotovoltaiska (sol) celler - anslutna till varandra med töjbara eller flexibla ledande ledningar. Dessa anordningar är tillverkade av mycket tunna materialskikt som sprayas eller förångas på en flexibel basis, vilket ger stora (upp till flera tiotals kvadratcentimeter) elektroniska kretsar i en hudliknande form.
Mycket av ansträngningen för att skapa denna teknik under de senaste åren har drivits av robotik och önskan att ge maskiner en mänsklig taktil kvalitet. Vi har e-hudanordningar som avkänner förhållningssätt hos föremål, mäter temperatur och applicerar tryck. Detta hjälper robotar att vara mer medvetna om sin omgivning (och människor som kan vara i vägen). När den är integrerad i bärbar teknik kan e-hud göra detsamma för människor, till exempel genom att upptäcka skadliga eller osäkra rörelser under träning.
Denna teknik har också lett till flexibla skärmar; åtminstone ett företag hoppas förvandla huden till en pekskärm genom att använda sensorer och pico-projektorer istället för en skärm.
Men kan vi en dag bygga den här tekniken in i våra kroppar? Kommer detta att vara vanligt? Problemet med organisk elektronik för tillfället är att det inte är mycket lovande och inte visar högsta prestanda. När allt kommer omkring bildas även rynkor på e-hud. Skikten sönderdelas och scheman bryts. Dessutom är atomer i organiska material mer kaotiskt arrangerade än i oorganiska material. På grund av detta rör sig elektroner i dem 1000 gånger långsammare, enheter fungerar långsammare och har problem med värmeavlägsnande.
Kampanjvideo:
biokompatibilitet
En annan viktig utmaning är hur man integrerar e-hud i människokroppen för att inte skapa tillhörande medicinska problem och binda den till nervsystemet. Organiska material är kolbaserade (precis som våra kroppar), så i en mening är de biokompatibla och avvisas inte av kroppen. Men kolpartiklar passerar bra genom cellerna som utgör vår kropp, vilket innebär att de kan leda till inflammation, utlösa ett immunsvar och kanske till och med leda till uppkomsten av tumörer.
Ändå har forskare lyckats med att försöka binda elektroniska apparater till nervsystemet. Forskare vid Osaka University utvecklar hjärnimplantat från en flexibel matris av organiska tunnfilmtransistorer som kan aktiveras genom bara tanke. Utmaningen är att en invasiv strategi kan leda till problem, särskilt när vi börjar testa tekniken på människor.
Under de kommande åren kommer vi definitivt se att prototypen för e-hudanordningar får dragkraft i form av bärbara kroppssensorer och eventuellt enheter för att utvinna energi från kroppsrörelser. Mycket mer tid kommer att läggas på att utveckla komplexa mikrokretsar, till exempel de som finns i våra smartphones. Hur många kommer att göra för det? Är du redo att bli en cyborg 99%?
ILYA KHEL