Shieldex – Yumuşak Sensörler Giyilebilir Teknolojiyi ‘Gerçekten Giyilebilir’ Hale Getirecek

Gözünüzün önüne dikdörtgen bir kumaş parçası getirin. Standart bir tişörtten kesilmiş bir parça olsun. Farklı olarak diğer kumaşlardan çok daha esnek olsun çünkü naylon ve poliüretan karışımından üretilmiş, pamuk değil. Ayrıca bu kumaş, diğer kumaşlara göre çok farklı bir özelliğe sahip: Bir köşesini çevirip altına baktığınızda ilginç, metalik bir parlaklığa sahip. Bu kumaşın adı Shieldex.

Türk bilim insanının Harvard ekibi Shieldex ile devrim yaratabilir

Bu tekstil parçası sandığınızın aksine bilim kurgu filmlerinden fırlamış bir kıyafetten değil. Shieldex adı verilen kumaş, tekstil mühendisi Aslı Atalay ve ekibi tarafından Harvard’da geliştirilen yumuşak, esnek bir hareket algılayıcı sensör. Arka taraftaki metalik parlaklık ise kumaş fiberlerinin gümüşle kaplanmış olmasından kaynaklanıyor. Bu kaplama sayesinde kumaş hem esnek kalıyor hem de elektronları (elektriği) iletebiliyor. Bileklikler ya da kıyafetlere silikon çipler yerleştirmekten çok daha inovatif bir yöntem olan sensör kumaşlar, geleceğin giyilebilir teknoloji ürünlerini çok daha kullanışlı ve zararsız hale getirebilir.

Yumuşak giyilebilir teknoloji, yaralanmaların önüne geçebilir

Her ne kadar robotik ürünler, sert metal parçalarıyla çok başarılı işlere imza atsa da, yumuşak elektronikler, giyilebilir teknoloji ürünleri, yaralanmaları engellemekte ve yaşlılara hitap etmekte çok daha başarılı olacaklardır. Araştırma raporunu yazanların arasında olan Conor Walsh, bu konuda şöyle bir ifadede bulunuyor: “Bir tişört, gömlek ya da bir çift çorap giyiyorsunuz. Bunların hepsinin içinde sensörler olduğunu bir hayal edin”

Esnek sensörleri yapım aşamasında Aslı Atalay öncelikle iki gümüş kaplı kumaşın arasına yalıtkan ve yumuşak, ince bir silikon tabakası yerleştiriyor. Bu oluşan yapı daha sonra lazer kesici yardımıyla istenilen şekilde kesiliyor. Atalay bu parçanın üzerine iletkenleri birbirine yapıştıracak materyali sürdükten sonra ütüyle bunların birleşmesini sağlıyor.

Teknik olarak, Aslı Atalay’ın bu şekilde ürettiği şey, dinamik şekilli bir kapasitör. İki farklı iletken tabaka ve arasındaki yalıtkan tabaka, yükler arası etkileşimin ortaya çıkmasını sağlıyor. İletken tabakalar eşit fakat zıt yükle yükleniyorlar ve kumaşın esnemesiyle birlikte aradaki yalıtkan da incelip kalınlaşıyor. Yalıtkanda meydana gelen değişimler, bu özel üretilmiş kapasitörün değerlerinde değişikliğe sebep oluyor. Bu değişikler sayesinde hareketler analiz edilebiliyor ve hareket sensörümüz ortaya çıkmış oluyor.

“Alet çalışıyor ama hala makineye atılıp yıkanacak seviyede değil”

Atalay ve ekibi tarafından yürütülen ilk denemelerde bu sensörlerle imal edilmiş bir eldiven kullanılarak giyen kişinin el hareketleri başarıyla algılandı. Walsh tarafından yapılan akıl yürütmesi ise aynı teknolojinin kısa vadede tişörtler üzerine yerleştirilerek kalp ritmini ölçmede kullanılabileceği yönünde. Ekip teknolojilerinin çalıştığından her ne kadar emin olsa da piyasaya bir ürün çıkarmaktan hala çok uzak olduklarını söylüyorlar. Ekip şu konuda hemfikir; bu yumuşak sensörler hala çamaşır makinesine atılıp yıkanabilecek kadar dayanıklı değiller.

Yumuşak giyilebilir sensörler, alanlarında devrim yapmaya hazırlansalar da şimdilik ciddi birkaç teknik sıkıntı mevcut. Bunlardan en önemlisi, bu sensör verilerinin herhangi bir şekilde işlenebilmesi için gereken elektronik yapıların esnek olmayışı. Sistemin esnekliğinin bu derece önemli olduğu bir yapıya yerleştirilecek katı bir mikrodenetleyici, teknolojinin tamamen çöp gibi görünmesine sebep olacaktır. Bunun dışında, işlenen verilerin diğer cihazlarla paylaşılabilmesi için Bluetooth gibi iletişim teknolojilerine de ihtiyaç var. Bu iletişim teknolojilerinin ihtiyaç duyduğu antenlerin esnek ve dinamik bir şekilde üretilmesi bambaşka bir araştırma konusu. Hepsinin hallolduğunu varsaydığımızda da karşımıza çıkan bir diğer devasa engel, enerji sıkıntısı. Esnek piller üzerinde yürütülen çalışmaların hala deneysel aşamada olduğunu varsayarsak, Aslı Atalay ve ekibinin bu alanda kat etmesi gereken çok yol olduğunu belirtmemiz gerekiyor. Her ne olursa olsun, bir vatandaşımızın böylesine kaliteli bir çalışmaya ekip lideri olarak imza atmış olması bizleri sevindiren bir durum. Umarız projeleri başarıyla sonlandırılır ve bilim dünyasında farklı ufuklar açılır.