یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور Kang Sung-Jun از دانشگاه کیونگ هی کره جنوبی یک حسگر بسیار دقیق، با کارایی بالا و شفاف ساخته اند که می تواند قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش A (UVA) را تشخیص دهد. اگرچه اشعه ماوراء بنفش (UV) با توجه به طول موج خود به سه نوع UVA، UVB و UVC تقسیم می شود، اما UVA خطرناک ترین آنهاست زیرا از لایه اوزون عبور کرده 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 برخی از انواع سرطان پوست شود.
در حالی که دستگاه های حسگر خورشید جدید نیستند، پوشیدنی های مات نمی توانند میزان اشعه UVA را به دقت اندازه گیری کنند زیرا تنها بخش کوچکی از نور از سنسور عبور می کند. 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 مزایای زیادی در پیشگیری از سرطان پوست و مدیریت سلامت پوست دارد.
سنسور چگونه کار می کند و چگونه به کاربر هشدار می دهد؟
محققان فرآیند ساخت را با پایه شیشه ای شفاف آغاز کردند و سپس نیمه هادی های اکسید شفافی را اضافه کردند که فقط به نور UVA پاسخ می دهند. در نهایت، یک لایه نازک از اکسید قلع ایندیم شفاف، مدار الکتریکی این آشکارساز کوچک را فراهم کرد که می‌تواند به راحتی در دستگاه‌های پوشیدنی موجود ادغام شود. آنها نوشتند: “در این کار، 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 تا 350 نانومتر تشخیص می دهد.”
این تیم دستگاه را به یک برد مدار حاوی یک تقویت کننده برای تقویت سیگنال های ضعیف UVA و یک تراشه بلوتوث برای ارسال داده ها به تلفن هوشمند کاربر در زمان واقعی متصل کردند. با استفاده از حسگر شفاف UV، تشخیص دقیق قرار گرفتن افراد در معرض اشعه ماوراء بنفش امکان پذیر است، بنابراین هشدار اولیه و پیشگیری از بیماری هایی مانند سرطان پوست، پیری نور و آب مروارید ارائه می شود. 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 تحت نور خورشید در روزهای صاف و ابری آزمایش شد و نتایج با تجهیزات اختصاصی نظارت بر UV مطابقت داشت. داده‌های UVA به گوشی هوشمند کاربر ارسال شد تا میزان تجمعی قرار گرفتن در معرض تابش را محاسبه کند و هنگامی که سطح تابش به 80 درصد آستانه سوختگی پوست رسید به کاربر هشدار داد. این هشدار نشانه آن است که زمان استفاده مجدد از ضد آفتاب یا دوری از آفتاب فرا رسیده است.
محققان توضیح دادند که دستگاه مراقبت بهداشتی که با تلفن هوشمند ادغام می شود، 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.