शरीराच्या अवयवांवर गोंदवून घेणे ही सर्वपरिचित अशी बाब आहे. शरीरावर गोंदवून घेतल्याने आपल्या सौंदर्यामध्ये भर पडते असे अनेकांना वाटते. काहीजण आपल्या ओळखीची एक खूण म्हणून हात, मान अशा एखाद्या अवयवावर गोंदवून घेतात. हेरगिरी करण्यासाठी आता गुप्त माहिती बऱ्याच वेळा शरीरावरच गोंदवून घेतली जाते. माहिती दडवण्याचा अजून एक मार्ग म्हणजे अत्यंत गुप्त अशी माहिती अतिसूक्ष्म इलेक्ट्रॉनिक चकतीमध्ये साठवून ती चकती छोटीशी शस्त्रक्रिया करून त्वचेखाली लपवणे. सध्या अब्जांश तंत्रज्ञानाच्या साहाय्याने शारीरिक अवयवावर माहिती मुद्रित करून ती दडवणे हा पर्याय अधिकाधिक प्रमाणावर स्वीकृत होत आहे.
शरीरावरील मुद्रणप्रक्रिया : आपल्या शरीरावरील त्वचा अत्यंत मऊ व नाजूक असते. असे असले तरी शरीराच्या मऊ त्वचेवर विद्युत परिपथाद्वारे अब्जांश संवेदके (Nanosensors) स्थापित करता येतात. तांबे स्वस्त असल्याने मुद्रण बहुतांशी तांब्याच्या थरावर केले जाते. हा थर अतिशय पातळ असतो. मुद्रण केलेला ठराविक भाग तैलरंगाने किंवा कायमस्वरूपी शाईने रंगविला जातो. यासाठी फेरिक क्लोराइड (FeCl3) द्रावणाचा उपयोग करतात. याप्रकारचे विद्युत परिपथ जोड लवचिक नसतात. शारीरिक त्वचा मात्र मऊ व नाजूक असते. त्यामुळे त्वचेवरील परिपथ-जोड तुटण्याची शक्यता असते. माहिती दडवण्याच्या या पद्धतीतील हा प्रमुख दोष आहे. त्यामुळे आता अब्जांश तंत्रज्ञान वापरून शारीरिक अवयवावर मुद्रण करण्याला प्राधान्यक्रमाने पसंती मिळत आहे. यासाठी मुख्यत्वेकरून शिळाछाप (Lithography) तंत्रज्ञानाचा वापर केला जातो. माहिती मुद्रित करणे आणि ती सुरक्षित ठेवणे यासाठी अब्जांश संवेदकांचा वापर करतात. कारण ही क्रिया तुलनेने सोपी आहे. त्यासाठी विशिष्ट अशा उच्च तापमानाची गरज नसते, हे शास्त्रज्ञांनी प्रयोगांद्वारे सिद्ध केले आहे.
संपुंजन मुद्रणप्रक्रिया (Printing by Sintering Process) : संपुंजन या सोप्या व सुटसुटीत पद्धतीने त्वचेवर मुद्रण करता येते. पावडर स्वरूपातील पदार्थाचे उष्णता आणि दाब यांच्या साहाय्याने द्रवीकरणाचा मधला टप्पा टाळून थेट घट्ट स्वरूपातील खळीमध्ये रूपांतर करण्याच्या प्रक्रियेला ‘संपुंजन’ म्हणतात. या प्रक्रियेसाठी पॉलिव्हिनिल अल्कोहॉल (PVA) या पदार्थापासून खळ बनवली जाते.
खळीमध्ये कॅल्शियम कार्बोनेट (CaCO3) किंवा टिटॅनियम डायॉक्साइड (TiO2) हे मुख्य घटक असतात. खळीमुळे त्वचेच्या पृष्ठभागाचा खडबडीतपणा कमी होतो. तसेच विद्युतयांत्रिकी (Electromechanical) गुणधर्म असलेल्या लवचिक धातूचा थर चढवण्यासाठी उपयोग होतो. ही खळ त्वचेच्या पृष्ठभागावर लावून त्यावर मुद्रण केले जाते.
मुद्रण संवेदकाचे विविध उपयोग : त्वचेवरील मुद्रणासाठी बनविलेले संवेदक प्रतिबंधात्मक देखरेख, गुप्त माहितीची देवाणघेवाण यांसाठी वापरले जातात. त्यामुळे हेरखाते, संरक्षण व आरोग्य अशा क्षेत्रांत ते खूपच उपयुक्त ठरतात. अंगावरील कपड्यांवरसुद्धा अब्जांश संवेदक लावता येतात. त्याद्वारे ते त्वचेशी जोडले जाऊ शकतात (Interfacing with the skin). त्यामुळे जैव-समाकलित (Bio-integrated) संवेदक असलेले हे उपकरण खूपच उपयुक्त आहे. या शरीर-संवेदकाची जोड बिनतारी संदेशयंत्रणेशी देखील करता येते.
शरीरावर व कपड्यांवर पेपर/कापडी धागे (फॅब्रिक) आधारित लवचिक मुद्रित परिपथ फलकावर (Flexible Printing Circuit Board, FPCB) छपाई केली जाते. बिनतारी माहिती संकलन तसेच देवाणघेवाण, बिनतारी ऊर्जा संक्षेपण (Wireless power transmission) इत्यादी गोष्टींचे मुद्रण करण्यासाठी अब्जांश संवेदक वापरतात. छपाईसाठी संपुंजन पद्धतीचा अवलंब केला जातो.
अब्जांश तंत्रज्ञानावर आधारित शरीरसंवेदी साधने त्वचेच्या पृष्ठभागावर मुद्रित केलेले संवेदक तापमान मोजणे, सजलीकरण अशा प्रकारची विविध कार्ये करतात. तसेच अवरक्त (Infrared) प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (Light Emitting Diode – LED) आणि बोटांच्या टोकावरील फोटो डायोड याद्वारे रक्तातील ऑक्सिजन संपृक्तता पातळी (Oxygen Saturation Level) मोजली जाते.
त्वचेवर लावलेल्या अब्जांश संवेदकांद्वारे उपलब्ध होणारी माहिती बिनतारी संदेशांद्वारे पाठवून तिचे विश्लेषण केले जाते. हे संवेदक रुग्णांच्या आजाराच्या स्थितीचे काटेकोरपणे आणि सातत्यपूर्ण रीत्या निरीक्षण व नियंत्रण करू शकतात. त्यामुळे वेळीच चांगले उपचार करणे शक्य होते. कागदावर, कपड्यांवर किंवा मानवी त्वचेवर घालण्यायोग्य असे कमी तापमानावर चालणारे अनेकविध कामे करणारे अत्यंत कार्यक्षम असे संवेदक आता विकसित झाले आहेत. अब्जांश तंत्रज्ञानाच्या वापरामुळे संदेशवहनाची गुणवत्तादेखील कमालीची सुधारली आहे. अब्जांश संवेदकांचा उपयोग समुद्रात खोलवर वावरणाऱ्या सस्तन प्राण्यांचा मागोवा घेण्यासाठी व परीक्षण करण्यासाठी देखील केला जातो.
संदर्भ :
https://www.google.co.in/amp/s/www.techexplorist.com/printing-sensors-directly-human-skin/35675/%3famp
https://www.todaysmedicaldevelopments.com/article/printing-wearable-sensors-directly-on-skin-without-heat/
समीक्षक : वसंत वाघ
