Organik Akıllı Takılar >> Parmağa yara bandı gibi sarılan esnek ve estetik fitness aksesuarları

Bilim adamları esnek organik maddelerden üretilen ve parmağa yara bandı gibi sarılan akıllı fitness sensörleri geliştirdi. Sticker elektronik yazısında anlattığımız teknolojinin devamı olan yeni organik akıllı takılar, kan basıncı ve kandaki oksijen değerini klasik fitness aksesuarlarından daha kesin ölçüyor.

California Üniversitesi Berkeley araştırmacılarının geliştirdiği ve üzerinde özel yassı sensörler olan saydam çıkartmalara benzeyen esnek elektronik devreler, organik bilgisayarların günlük hayata önce fitness aksesuarları olarak gireceğini gösteriyor.

Bugün sağlıklı bir yaşam amacıyla spor yapan insanlar için geliştirilen akıllı takılar gelecekte kanser ve diyabet gibi hastalıkları erken teşhis edecek. Hatta Fizikçi Michio Kaku’nun dediği gibi kaza geçirirsek yakınlarımıza haber verip polis ve ambulans çağıracak.

2025 yılında ise akıllı telefon ve tabletlerin yerini yara bandına benzeyen esnek akıllı takılar alacak. Bunlar havaya dokunmatik 3B projeksiyon görüntüler yansıtarak büyük ekranlar için büyük tablet satın alma zorunluluğunu da ortadan kaldıracak. Organik takılar şimdiden klasik fitness bileziklerinden daha ucuza mal oluyor.

 

 

Organik bilgisayar çağına hoş geldiniz

Hem yara bandı, hem ekran hem de parmağınıza yüzük gibi takabileceğiniz estetik bir aksesuar ister misiniz? Esnek elektronik takılarla 2016’dan itibaren tanışmış olacaksınız. En büyük kolaylığı da bayanlara, çünkü bunlar kıyafete göre renk değiştirebiliyor! 😀 California Üniversitesi, Berkeley’in geliştirdiği organik esnek takılar elektronik cihazlarda yeni bir dönem başlatıyor.

Üstelik sticker veya çıkartma elektronik olarak adlandırdığımız ve OLED gibi esnek organik materyallerden üretilen bu takıları gelecekte 3B biyo-printerlarda gazete kağıdı kadar ucuza basacağız.

Kısacası 2000-3000 TL’lik iPhone’larınıza hatıra eşya olarak sahip çıkabilirsiniz. Çünkü çocuklarınız akıllı telefonlardan daha hızlı çalışan giyilebilir bilgisayarları susamlı simit fiyatına satın alacak (bilgisayar fiyatlarının 2020-2030 arasında hızla düşmesi bekleniyor).

 

 

Mobil doktor

Geleceğin esnek organik fitness takıları yakında kandaki oksijen düzeyini de ölçmeye başlayacak. California Üniversitesi Berkeley mühendisleri ışıkla çalışan ve tümüyle organik malzemelerden üretilen esnek bir fitness sensörü geliştirdiler.

Milliyet TV teknoloji kanalındaki Silikon Vadisi programında anlattığımız gibi kısmen ışıkla çalışan yeni esnek devreler çok az elektrik tüketiyor. Berkeley’de geliştirilen organik takının yeni modelleri de bandın üzerindeki küçük bir güneş enerjisi paneli ile gün ışığından elektrik üreterek kendini şarj edecek (organik devrelerin gelecekte havadaki statik elektrikle şarj olması da mümkün).

Bu tür esnek elektronik cihazlar aynı zamanda doğadaki biyolüminesans özelliğinden yararlanarak tıpkı karanlıkta ışık saçan bazı denizanası türlerinde olduğu gibi ışık yayacak. Böylece esnek elektronik bantların dış yüzeyi ek parça gerektirmeden dokunmatik renkli ekran olarak da kullanılabilecek.

 

 

Kandaki oksijen değerini ölçüyor

Berkeley’de geliştirilen yeni sensör kırmızı ve yeşil ışık saçan OLED’lerden (organik mini LED lambalar) yararlanarak nabzınızı ve kandaki oksijen değerlerini ölçüyor. Henüz prototip aşamasındaki yeni cihaz bu konuda en az klasik fitness takıları kadar becerikli. Sadece kırmızı ışık ve kızılötesi ışıkla sınırlı olmayan esnek takılar gelecekte daha da becerikli olacak, ama bunu görmek için önce fitness sensörlerinin nasıl çalıştığını anlatalım.

Berkeley ekibinin başında olan ve elektrik mühendisliği ile bilgisayar bilimlerinde uzmanlaşan Doç. Dr. Ana Arias’ın dediği gibi, “Pazarda kalp atışlarını ve kandaki oksijen doygunluk düzeyini ölçen çok sayıda nabız-oksijen ölçeri var, fakat bu cihazlar geleneksel sert elektronik devreler kullanıyor. Bu yüzden de bunları parmağa veya kulağa yüzük ya da kulaklık gibi takmak gerekiyor.”

Ancak, araştırmacılar silikon devreler yerine karbon tabanlı organik devreler üreterek yolda koşarken kolunuza veya parmağınıza yara bandı gibi sarabileceğiniz esnek bir aksesuar geliştirmeyi başardılar ve bu çalışmalarını 10 Aralık 2014’te Nature Communications’da duyurdular.

 

 

Nasıl çalışıyor?

Yüzük ya da bilezik gibi takılan geleneksel nabız ölçerlerdeki ışık yayan diyotlar (LED’ler), parmak uçlarında ve kulak kepçesinde derinin incelip daha kolay ışık geçirdiği yerleri kırmızı ışık veya insan gözünün göremediği kızılötesi ışınlarla aydınlatıyor. Daha sonra, fitness sensörleri derinin içine ne kadar ışık nüfuz ettiğine bakıyor.

Oksijenli kanın geçtiği kan damarları kızılötesi ışığı emiyor ve canlı kırmızı bir renk alıyor. Oksijeni azalan kanın geçtiği damarlar ise kırmızı ışığı emiyor ve fitness sensörlerine koyu kırmızı gözüküyor. Sensörler özel bir yazılım kullanarak canlı kırmızı ve koyu kırmızı renk oranlarını karşılaştırıyor. Böylece kanda ne kadar oksijen olduğunu ölçüyor. Bunun için OPD (organik ışık diyotları) kullanıyor.

 

 

Peki ya nabız ölçmek?

Nabız ölçümü bu aşamada çok kolay. Sensörler kandaki oksijenin ne hızla arttığını ve azaldığını kan damarlarının renk değiştirme hızına bakarak tespit ediyor. Kalp atışları temiz kan pompaladığı için damarların renk değiştirme hızına bakarak kalp atışlarının hızını ölçmek mümkün oluyor.

California Üniversitesi Berkeley araştırmacıları organik esnek takılar üretmek için önce esnek bir plastik parçası aldılar. Ardından bu şeridi özel bir kimyasal çözeltiye batırdılar ve tavadaki balığı una bular gibi plastiğin üstünü organik LED’ler ve saydam ışık detektörleriyle kapladılar (iki sistem bir arada hem ışıkla hem de düşük voltajlı elektrikle çalışıyor ve bu yüzden optik-elektronik devre olarak adlandırılıyor).

Bu esnek plastiğin üzerindeki OLED’ler yeşil ve kırmızı ışık saçıyor. Bu sayede klasik fitness bileziklerinin pek beceremediği bir şeyi yaparak kılcal kan damarlarından ne kadar kan geçtiğini ve canlı dokunun o noktada ne kadar kan aldığını anında görebiliyor.

 

 

Elektronikte kullan at devri

Arias, kullandıkları teknolojiyi şöyle açıklıyor: “Sistemin farklı dalga boylarıyla farklı ölçümler yaparken çalıştığını gösterdik. Ayrıca, standart çözümler yerine yeni malzemelerden üretilen yarı iletkenler kullandığımız zaman çalıştığını da gördük.

Çünkü esnek organik elektronik devreler vücudu kolayca sarıyor.” Esnek bantlar deriyle daha iyi temas ettiği için bu tür organik akıllı takılar yakın gelecekte kalp atışlarını klasik fitness bileziklerinden daha iyi ölçecek.

Arias esnek elektroniğin diğer avantajlarını da ekliyor: “Geleneksel oksijen ölçerlerin bileşenleri göreli pahalı olduğu için sağlık sektörü çalışanlarının bu aletleri düzenli olarak dezenfekte etmesi ve mikroplardan arındırması gerekiyor. Oysa organik elektronik devreler öyle ucuz ki bunları kullandıktan sonra yara bandı gibi çöpe atabilirsiniz.”

 

 

Nitekim bu konudaki tek çekincem de burada yatıyor. Kullan–at esnek elektronik cihazlar için yeni geri dönüşüm teknolojileri geliştirmezsek dünya bir plastik çöplüğüne dönecek. Dolayısıyla elimizde iki seçenek var:

Ya doğada kendiliğinden çürüyüp bozulan ve toprağı gübreleyen organik devreler üreteceğiz ya da kağıt geri dönüşüm fabrikaları gibi organik bilgisayar geri dönüşüm fabrikaları kuracağız.

Her durumda elimizde ağır laptop çantası taşımaktan kurtulacağız. Elektronik yara bantlarını masanın kenarına yapıştırabilir ve yazılarımızı masanın yüzeyine yansıttıkları dokunmatik klavye ile yazabiliriz. Bunun için ihtiyacımız olan tek şey Caffè Nero gibi sıcak bir mekan! 😀