تحتم طبيعة الأشياء أن تظهر التشققات على كل جهازٍ سواءً نتج ذلك عن الاستخدام العادي المنتظم أو المفرط أو سوء الاستخدام.
ويمكن لتشققات الأجهزة أن تحمل خطورة كبيرة، خاصة في الأجهزة الطبية الحيوية، التي يتوقف عليها حياة أو موت المريض.
وأجرى فريق بحثي في جامعة بينجامتون الأمريكية دراسة جديدة، تستخدم طبوغرافيا الجلد البشري نموذجًا لتوجيه التشققات بأفضل طريقة ممكنة بحيث تتجنب المكونات الحساسة وتسهل عملية الإصلاح.
ويرأس الدراسة التي نشرتها مجلة ساينتيفيك ريبورتس البريطانية، ، جي جيرمان، الأستاذ المساعد في جامعة بنجامتون للهندسة الطبية الحيوية، وكريستوفر مايورانا، طالب الدكتوراه.
وصمم ماريوانا سلسلة من الأغشية أحادية وثنائية الطبقة، من ثنائي ميثيل بولي سيلوكسان القائم على السيليكون؛ وهي مادة خاملة وغير سامة تستخدم في البحوث الطبية الحيوية.
وتضمنت الطبقات قنوات صغيرة تهدف إلى توجيه أي تصدعات محتملة، إذ ستعطي الطبقات قدرة أكبر على التحكم في كيفية تشكل تصدعات الجهاز الطبي الحيوي عندما تكون جزءًا منه. ويمكن مثلًا أن يحيط التلف المحتمل بالمناطق المهمة من الإلكترونيات المرنة دون أن يصيبها مباشرة، ما يزيد من عمرها الوظيفي.
وقال جيرمان «حظي مجال المواد شديدة المرونة الجديد نسبيًا بعملٍ كبير، إلا أن التحكم في التشققات لم يكن مجالًا مطروقًا، إذ درس في المواد الهشة فقط.»
وقال مايورانا «لا يقوم بحثنا على استخدام أي مواد غريبة، إذ لا نخترع سيراميك أو معادن جديدة، بل نستخدم المطاط أو نعدل الزجاج العادي للوصول إلى ما نريد. أخذنا الفكرة الأساسية وجعلناها عملية.»
وأدرك الباحثون بناءً على الأبحاث الألمانية المستمرة على الجلد البشري، أن الطبقة الخارجية للجلد والمعروفة باسم الطبقة القرنية، تحمل شبكة من القنوات الصغيرة الطبوغرافية على شكل حرف V تتمكن من توجيه التمزقات إلى البشرة.
