یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور Kang Sung-Jun در دانشگاه کیونگ هی کره جنوبی یک حسگر بسیار دقیق، با کارایی بالا و شفاف ایجاد کرده اند که می تواند قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش A (UVA) را تشخیص دهد. اگرچه اشعه ماوراء بنفش (UV) بر اساس طول موج به سه نوع UVA، UVB و UVC تقسیم می شود، اما UVA خطرناک ترین است زیرا از لایه اوزون عبور می کند و به عمق پوست نفوذ می کند. از آنجایی که اشعه UVA به لایه های زیرین پوست می رسد، می تواند باعث پیری زودرس، چین و چروک و انواع خاصی از سرطان پوست شود.
اگرچه دستگاههای حسگر خورشید جدید نیستند، اما پوشیدنیهای مات قادر به اندازهگیری دقیق میزان پرتوهای UVA نیستند زیرا تنها بخش کوچکی از نور از سنسور عبور میکند. این محدودیت تطبیق این فناوری را با دستگاه های موجود مانند عینک هوشمند دشوار می کند. این سنسور به دلیل سبکی و شفافیت قابل استفاده در لباس، دستبند و ساعت می باشد. اگر در آینده از این حسگر در ساعتهای هوشمند یا مچبندهای تناسب اندام استفاده شود، مدیریت اشعه ماوراء بنفش حتی در حین فعالیتهای روزانه در فضای باز نیز امکانپذیر خواهد بود. بنابراین، این فناوری کمک زیادی به پیشگیری از سرطان پوست و مدیریت سلامت پوست می کند.
حسگر چگونه کار می کند و به کاربر هشدار می دهد
محققان فرآیند ساخت را با یک پایه شیشه ای شفاف آغاز کردند، سپس نیمه هادی های اکسید شفافی را اضافه کردند که فقط به نور UVA واکنش نشان می دهند. در نهایت، یک لایه نازک از اکسید قلع ایندیوم شفاف مدار الکتریکی این آشکارساز کوچک را فراهم کرد که به راحتی میتوان آن را در دستگاههای پوشیدنی موجود ادغام کرد. آنها نوشتند: «در این مطالعه، یک دیود نوری مبتنی بر نیمه هادی اکسید کاملاً شفاف ساخته شد که شفافیت بالایی را در طیف نور مرئی حفظ می کند و به طور انتخابی نور UV را در اوج حساسیت 340-350 نانومتر تشخیص می دهد.
این تیم دستگاه را به یک برد مدار متصل کردند که شامل تقویت کننده ای برای تقویت سیگنال های ضعیف UVA و یک تراشه بلوتوث برای ارسال داده ها به گوشی هوشمند کاربر در زمان واقعی بود. با استفاده از حسگر شفاف UV، امکان تشخیص دقیق قرار گرفتن افراد در معرض اشعه ماوراء بنفش وجود دارد که هشدار اولیه و پیشگیری از بیماری هایی مانند سرطان پوست، پیری نور و آب مروارید را ممکن می سازد. به گفته محققان، در آینده این فناوری می تواند رقابت فناوری کره را در صنایع الکترونیک شفاف و حسگرهای نوری تقویت کند.
نمونه اولیه آشکارساز UVA در زیر نور خورشید در روزهای صاف و ابری آزمایش شد و نتایج با تجهیزات تخصصی نظارت بر UV مطابقت داشت. داده های UVA به گوشی هوشمند کاربر ارسال شد، جایی که مقدار تجمعی قرار گرفتن در معرض تابش محاسبه شد و زمانی که سطح تابش به 80 درصد آستانه سوختگی پوست رسید، به کاربر هشدار داده شد. این هشدار به عنوان نشانه ای عمل می کند که زمان استفاده مجدد از ضد آفتاب یا دور ماندن از نور خورشید فرا رسیده است.
محققان توضیح دادند که دستگاه مراقبت بهداشتی که با یک تلفن هوشمند ادغام شده است، پتانسیل خود را به عنوان یک رویکرد عملی برای جلوگیری از خطرات مرتبط با قرار گرفتن در معرض طولانی مدت UV نشان می دهد. این فناوری به عنوان یک ابزار نظارت بر زمان واقعی عمل می کند که محدودیت های ضد آفتاب را تکمیل می کند.
