അത്യാധുനിക നാനോ ടെക്നോളജി ഉപയോഗിച്ചുള്ള, ചർമ്മത്തിൽ നിന്ന് പകരുന്ന, ധരിക്കാവുന്ന നാനോ ഉപകരണങ്ങൾ ആരോഗ്യ സംരക്ഷണത്തിൽ എങ്ങനെ വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കുമെന്ന് നോക്കാം. തത്സമയ നിരീക്ഷണത്തിന്റെയും വ്യക്തിഗത ചികിത്സയുടെയും ഭാവി കണ്ടെത്തൂ!
പ്രഭാത സൂര്യൻ തിരശ്ശീലകൾക്കിടയിലൂടെ പ്രകാശിക്കുന്നു. സമയം നോക്കാൻ നിങ്ങൾ സ്മാർട്ട്ഫോൺ എടുത്ത് "ആരോഗ്യ" ആപ്പ് തുറക്കുന്നു. നിങ്ങളുടെ രക്തത്തിലെ പഞ്ചസാര, രക്തസമ്മർദ്ദം, പൾസ് എന്നിവ പരിശോധിക്കുന്നു, മരുന്നുകൾ പരിശോധിക്കുന്നു. സമീപകാല സാങ്കേതിക പുരോഗതിയുടെ ഫലമായി ഈ പതിവ് സാധ്യമാണ്. പ്രത്യേകിച്ച്, ചർമ്മത്തിൽ പശയുള്ള ധരിക്കാവുന്ന നാനോ ഉപകരണങ്ങളുടെ വാണിജ്യവൽക്കരണം ഉടൻ തന്നെ നമ്മുടെ പ്രഭാത ദിനചര്യയെ കൂടുതൽ സൗകര്യപ്രദവും കാര്യക്ഷമവുമാക്കും. ബയോമെട്രിക് വിവരങ്ങൾ പിടിച്ചെടുക്കാനും സംഭരിക്കാനും കഴിയുന്ന ധരിക്കാവുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ ഒരു സ്മാർട്ട്ഫോണുമായോ കമ്പ്യൂട്ടറുമായോ ബന്ധിപ്പിച്ച് നിങ്ങളുടെ ആരോഗ്യം തത്സമയം നിരീക്ഷിക്കാനും കൈകാര്യം ചെയ്യാനും കഴിയും. എഞ്ചിനീയറിംഗിലെ പുരോഗതി ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയെ സിനിമകളിൽ നിന്ന് യഥാർത്ഥ ലോകത്തിലേക്ക് നമ്മുടെ കൺമുന്നിൽ കൊണ്ടുവരുന്നു.
ധരിക്കാവുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ എന്നത് ധരിക്കാവുന്ന ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ മാത്രമല്ല, ഉപയോക്താവിന്റെ ശരീരവുമായി അടുത്ത് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതും അതുമായി ആശയവിനിമയം നടത്തുന്നതുമായ ഉപകരണങ്ങളാണ്. ധരിക്കാവുന്ന ഉപകരണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം 1960-കളിൽ അമേരിക്കയിൽ ആരംഭിച്ചു, 1990-കളിൽ വ്യവസായവൽക്കരണം ഗൗരവമായി ആരംഭിച്ചതോടെ, മെഡിക്കൽ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ഉപകരണങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യ അതിവേഗം വികസിച്ചു. സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, അവ ധരിക്കുന്നതിന് വിവിധ മാർഗങ്ങളുണ്ട്. ആക്സസറി, വസ്ത്രങ്ങൾ സംയോജിപ്പിച്ചത്, ചർമ്മത്തിൽ ഘടിപ്പിച്ചത്, ജൈവശാസ്ത്രപരമായി ഇംപ്ലാന്റ് ചെയ്തത് എന്നിവ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. നിലവിൽ, അവയിൽ പലതും വാണിജ്യവൽക്കരണ ഘട്ടത്തിലെത്തിയിട്ടില്ല, എന്നാൽ അവയുടെ മെഡിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, ചർമ്മത്തിൽ ഘടിപ്പിച്ച വെയറബിൾ നാനോ ഉപകരണങ്ങളാണ് ഏറ്റവും കൂടുതൽ വാണിജ്യവൽക്കരിക്കേണ്ടത്. നാനോ ടെക്നോളജിയും സെമികണ്ടക്ടർ പ്രക്രിയകളും സംയോജിപ്പിച്ച് നിർമ്മിച്ച ധരിക്കാവുന്ന നാനോ ഉപകരണങ്ങൾ ഒരു സ്റ്റിക്കർ പോലെ എളുപ്പത്തിൽ ചർമ്മത്തിൽ ഘടിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, ഇതിന് ബയോമെട്രിക് വിവരങ്ങൾ ശേഖരിക്കുന്നതിലും ഉപയോഗിക്കുന്നതിലും വലിയ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, കൂടാതെ ഒരു പ്രധാന മെഡിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനുമുണ്ട്.
ത്വക്ക്-പശ ധരിക്കാവുന്ന നാനോ ഉപകരണങ്ങൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ട് കുറച്ച് വർഷങ്ങളായി. പാർക്കിൻസൺസ് രോഗം പോലുള്ള ചലന വൈകല്യങ്ങൾ കണ്ടെത്താനും ചികിത്സിക്കാനും കഴിയുന്ന ഒരു പാച്ച് വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത 2014 ലെ ഒരു പഠനമാണ് സമീപകാല ഉദാഹരണം. ത്വക്ക്-പശ ധരിക്കാവുന്ന നാനോ ഉപകരണങ്ങൾ എങ്ങനെ നിർമ്മിക്കപ്പെടുന്നുവെന്നും പ്രയോഗിക്കുന്നുവെന്നും മനസ്സിലാക്കാൻ ഈ ഗവേഷണം ഞങ്ങളെ സഹായിക്കും. ത്വക്ക്-പശ ധരിക്കാവുന്ന നാനോ ഉപകരണങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് നാല് പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്: ചർമ്മത്തിൽ ഘടിപ്പിക്കാൻ അനുയോജ്യമായ വസ്തുക്കൾ, ചലന വൈകല്യങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള സെൻസറുകൾ, കുറഞ്ഞ ശക്തിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന മെമ്മറി, തെറാപ്പിക്ക് ഹീറ്ററുകളും മയക്കുമരുന്ന് വിതരണ ഉപകരണങ്ങളും.
ആദ്യം, വലിച്ചുനീട്ടാവുന്ന ചർമ്മത്തിന് അനുയോജ്യമായ ഒരു ഫ്ലെക്സിബിൾ മെറ്റീരിയൽ വികസിപ്പിക്കുന്നത് ചർമ്മ-പശ നാനോ ഉപകരണങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിൻ്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഭാഗമാണ്. പരമ്പരാഗത ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ സിലിക്കൺ അല്ലെങ്കിൽ ഗ്ലാസ് സബ്സ്ട്രേറ്റുകൾ പോലെയുള്ള കർക്കശമായ അടിവസ്ത്രങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ചർമ്മ-പശ ഉപകരണങ്ങൾ നാനോഫിലിമുകളും നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളും ഉപയോഗിക്കുന്നു. നാനോകണങ്ങൾ 10-9 മീറ്റർ വ്യാസമുള്ള വളരെ ചെറിയ കണങ്ങളാണ്, നാനോകണങ്ങൾ കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച നേർത്ത ഫിലിമുകൾ വളരെ നേർത്തതും ഭാരം കുറഞ്ഞതുമാണ്. ഒരു സ്പ്രിംഗ് രൂപത്തിൽ സർക്യൂട്ട് ക്രമീകരിച്ച് പാച്ചിലേക്ക് മാറ്റുന്നതിലൂടെ, നാനോ ഉപകരണം ചർമ്മത്തോട് ചേർന്നുനിൽക്കുകയും വലിച്ചുനീട്ടുകയോ വളയുകയോ ചെയ്യുമ്പോൾ പോലും അതിൻ്റെ പ്രകടനം നിലനിർത്തുന്നു.
രണ്ടാമതായി, ചലന വൈകല്യങ്ങൾ കണ്ടുപിടിക്കാൻ ഒരു സെൻസർ ആവശ്യമാണ്. ഈ സെൻസർ സിലിക്കൺ നാനോഫിലിമുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവ വലിയ വസ്തുക്കളെ ചെറുതാക്കുന്നതിനുള്ള ടോപ്പ്-ഡൗൺ രീതി ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിക്കുന്നു. ഇവിടെ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന സിലിക്കൺ നാനോഫിലിം നാനോ വയറുകളുടെ ഒരു ലളിതമായ പാറ്റേണാണ്, ഇത് പരമ്പരാഗത അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ടോപ്പ്-ഡൗൺ രീതിയാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. സിലിക്കൺ നാനോഫിലിമുകളുടെ പ്രതിരോധം അവയിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന ബാഹ്യശക്തിയെ ആശ്രയിച്ച് മാറുന്നു, അവയിലൂടെ ഒഴുകുന്ന വൈദ്യുതധാരയുടെ അളവ് പ്രതിരോധത്തിന് വിപരീത അനുപാതത്തിലാണ്. അസാധാരണമായ ചലനങ്ങൾ അളക്കുന്നതിലൂടെ ചലന വൈകല്യങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കാൻ ഈ സ്വഭാവം ഉപയോഗിക്കാം.
മൂന്നാമതായി, അളന്ന രോഗ ഡാറ്റ സൂക്ഷിക്കാൻ അസ്ഥിരമല്ലാത്ത മെമ്മറി ആവശ്യമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, നാനോഫിലിമുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നേർത്ത പാച്ചിൽ ഉയർന്ന പവർ ഉപയോഗിക്കുന്നത് സ്ഥിരതയുള്ളതല്ല, അതിനാൽ മെമ്മറി കുറഞ്ഞ പവറിലും പ്രവർത്തിക്കണം. ടോപ്പ്-ഡൗൺ രീതി ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച ടൈറ്റാനിയം ഡൈഓക്സൈഡ് നാനോഫിലിമുകളും ബോട്ടം-അപ്പ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച സ്വർണ്ണ നാനോകണങ്ങളും ഉപയോഗിച്ചാണ് ഈ ഭാഗം നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. മെമ്മറിയിൽ, ചാർജ് നിലനിർത്താൻ രണ്ട് ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിൽ സ്വർണ്ണ നാനോകണങ്ങളുടെ ഒരു പാളി ഉണ്ടായിരിക്കണം, അതിനാൽ ചാർജ് സംഭരിക്കുന്നതിന് ടൈറ്റാനിയം ഡൈഓക്സൈഡ് നാനോഫിലിമിൽ സ്വർണ്ണ നാനോകണങ്ങൾ രൂപം കൊള്ളേണ്ടത് വളരെ പ്രധാനമാണ്. ഉപകരണം നാനോസ്കെയിലിലായിരിക്കുമ്പോൾ, കുറച്ച് നാനോമീറ്ററുകളുടെ വലുപ്പത്തിലുള്ള മാറ്റം അതിന്റെ ഗുണങ്ങളെ ഗണ്യമായി മാറ്റും, അതിനാൽ കൃത്യത ആവശ്യമാണ്. മുകളിൽ വിവരിച്ച ടോപ്പ്-ഡൗൺ രീതികളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ബോട്ടം-അപ്പ് രീതികൾ, ഒരു ചെറിയ എണ്ണം തന്മാത്രകളിൽ നിന്ന് നാനോമെറ്റീരിയലുകൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും ടോപ്പ്-ഡൗൺ ടെക്നിക്കുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ആറ്റോമിക്-സ്കെയിൽ കൃത്യത നേടുകയും ചെയ്യുന്നു.
അവസാനമായി, ചികിത്സയ്ക്കായി ഒരു ഇലക്ട്രോണിക് ഹീറ്ററും മരുന്ന് വിതരണ ഉപകരണവും ആവശ്യമാണ്. പേശികളുടെ ചലനത്തിലെ അസാധാരണത്വങ്ങൾ സെൻസർ കണ്ടെത്തുമ്പോൾ, താപനില വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനായി ഇലക്ട്രിക് ഹീറ്റർ ഓണാക്കുന്നു. താപനില ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിൽ എത്തുമ്പോൾ, സിലിക്ക നാനോകണങ്ങളിൽ സൂക്ഷിച്ചിരിക്കുന്ന മരുന്ന് ആവശ്യമായ അളവിൽ ചർമ്മത്തിൽ കുത്തിവയ്ക്കുന്നു. നാനോകണങ്ങളിലുള്ള മരുന്നിന്റെ ചെറിയ വലിപ്പം ചർമ്മത്തിൽ തുളച്ചുകയറാനും കുത്തിവയ്പ്പുകളുടെ വേദന ഇല്ലാതാക്കാനും അനുവദിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഇത് വളരെ ഉപയോഗപ്രദമായ ഒരു പരിഹാരമാണ്, കാരണം സെൻസർ ഒരു അസാധാരണത്വം കണ്ടെത്തിയ ഉടൻ തന്നെ ആശുപത്രി സന്ദർശിക്കാതെയും ഒരു ഡോക്ടറിൽ നിന്ന് രോഗനിർണയം നടത്താതെയും സമയബന്ധിതമായ ചികിത്സ സാധ്യമാണ്.
ആധുനിക ആളുകൾ മുതിർന്നവരുടെ വിവിധ രോഗങ്ങൾക്കും രോഗങ്ങൾക്കും വിധേയരായതിനാൽ, ചർമ്മത്തിൽ ഘടിപ്പിച്ച ധരിക്കാവുന്ന നാനോ ഉപകരണങ്ങൾ രോഗങ്ങൾ തടയുന്നതിനും ചർമ്മത്തിൽ ഘടിപ്പിച്ച് ആരോഗ്യം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുമുള്ള ഉപയോഗപ്രദമായ ഉപകരണമായിരിക്കും. കുറച്ച് ദിവസങ്ങൾക്ക് മുമ്പ്, ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ബേസിക് സയൻസ്, ചർമ്മത്തിൽ ഘടിപ്പിക്കാവുന്ന ഒരു ഗ്രാഫീൻ ഇലക്ട്രോണിക് ചർമ്മം ഉപയോഗിച്ച് രക്തത്തിലെ ഗ്ലൂക്കോസ് അളക്കാനും നിയന്ത്രിക്കാനും കഴിയുന്ന ഒരു "ബ്ലഡ് ഗ്ലൂക്കോസ് പാച്ച്" വികസിപ്പിച്ചതായി പ്രഖ്യാപിച്ചു. 2014-ലെ നേട്ടത്തെത്തുടർന്ന്, ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രശസ്തമായ ജേണലായ നേച്ചർ നാനോ ടെക്നോളജിയിൽ ഈ ഗവേഷണം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു, ആരോഗ്യ സംരക്ഷണ ഇലക്ട്രോണിക്സ് വ്യവസായത്തിന് സംഭാവന നൽകുന്ന ഒരു സാങ്കേതികവിദ്യയായി ഇത് അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടു. ഭാവിയിൽ നാനോ ടെക്നോളജിയും അർദ്ധചാലകങ്ങളും സംയോജിപ്പിച്ച് എന്ത് നൂതനമായ ധരിക്കാവുന്ന നാനോ ഉപകരണങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുമെന്ന് കാണാൻ ഞങ്ങൾ കാത്തിരിക്കുകയാണ്.
ധരിക്കാവുന്ന നാനോ ഉപകരണങ്ങളുടെ ഭാവി പരിധിയില്ലാത്തതാണ്. ആരോഗ്യ സംരക്ഷണം, കായികം, പുനരധിവാസം, വിനോദം എന്നിവയുൾപ്പെടെ വിവിധ മേഖലകളിൽ അവ പ്രയോജനപ്പെടുത്താം. കായികരംഗത്ത്, അത്ലറ്റുകളുടെ ശാരീരികാവസ്ഥ തത്സമയ നിരീക്ഷണം അവരുടെ പ്രകടനം പരമാവധിയാക്കാൻ സഹായിക്കും, പുനരധിവാസത്തിൽ, കൂടുതൽ ഫലപ്രദമായ ചികിത്സ നൽകുന്നതിന് രോഗികളുടെ വീണ്ടെടുക്കൽ വിശദമായി ട്രാക്ക് ചെയ്യാൻ കഴിയും. വിനോദത്തിൽ, അവയെ വെർച്വൽ റിയാലിറ്റിയുമായി (VR) സംയോജിപ്പിച്ച് കൂടുതൽ ആഴത്തിലുള്ള അനുഭവം നൽകാം. നിങ്ങൾക്ക് കാണാനാകുന്നതുപോലെ, ധരിക്കാവുന്ന നാനോ ഉപകരണങ്ങൾക്ക് നമ്മുടെ ജീവിതത്തെ സമ്പന്നമാക്കാനുള്ള കഴിവുണ്ട്.
എന്നിരുന്നാലും, ധരിക്കാവുന്ന നാനോ ഉപകരണങ്ങൾ വാണിജ്യവൽക്കരിക്കാനും ജനപ്രിയമാക്കാനും കഴിയുന്നതിന് മുമ്പ് അഭിമുഖീകരിക്കേണ്ട നിരവധി വെല്ലുവിളികൾ ഇനിയും ഉണ്ട്. ഒന്നാമതായി, അവയുടെ സ്ഥിരതയും ഈടുതലും മെച്ചപ്പെടുത്തേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്. ഉപകരണങ്ങൾ വളരെക്കാലം ചർമ്മത്തിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ, അവ ചർമ്മത്തിൽ പ്രകോപിപ്പിക്കലും പാർശ്വഫലങ്ങളും ഇല്ലാത്തതും ദൈനംദിന പ്രവർത്തനങ്ങളെ ചെറുക്കാൻ കഴിയുന്നത്ര മോടിയുള്ളതുമായിരിക്കണം. കൂടാതെ, കൂടുതൽ ആളുകൾക്ക് അവ ലഭ്യമാക്കുന്നതിന് ഉൽപാദനച്ചെലവ് കുറയ്ക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഇതിന് വൻതോതിലുള്ള ഉൽപാദന സാങ്കേതിക വിദ്യകളുടെ വികസനവും മെറ്റീരിയൽ ചെലവ് കുറയ്ക്കലും ആവശ്യമാണ്.
ഉപസംഹാരമായി, ഭാവിയിലെ ആരോഗ്യ സംരക്ഷണത്തിലും മെഡിക്കൽ നവീകരണത്തിലും ത്വക്ക്-പശ ധരിക്കാവുന്ന നാനോ ഉപകരണങ്ങൾ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കും. ബയോമെട്രിക് വിവരങ്ങൾ തത്സമയം നിരീക്ഷിക്കാനും നിയന്ത്രിക്കാനും കഴിയുന്ന ഈ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ, രോഗ പ്രതിരോധം, നേരത്തെയുള്ള രോഗനിർണയം, വ്യക്തിഗത ചികിത്സ എന്നിവയെ പ്രാപ്തമാക്കുകയും നമ്മുടെ ജീവിത നിലവാരം വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും. നാനോടെക്നോളജിയിലും അർദ്ധചാലക പ്രക്രിയകളിലുമുള്ള പുരോഗതി ആരോഗ്യകരവും കൂടുതൽ സൗകര്യപ്രദവുമായ ഭാവിക്കായി നമ്മെ ഒരുക്കുന്നു.
