طور باحثون في مدرسة برتزكر للهندسة الجزيئية بجامعة شيكاغو رقاقة حاسوبية مرنة تشبه الجلد، قادرة على معالجة بيانات الصحة وتحليلها باستخدام الذكاء الاصطناعي مباشرة على الجسم في أجزاء من الثانية. تختلف هذه التقنية جذرياً عن الأجهزة القابلة للارتداء الحالية، مثل الساعات الذكية، التي تسجل البيانات وتحتاج عادةً إلى إرسالها عبر شبكة لاسلكية لمعالجتها على خوادم خارجية، مما يتسبب في تأخير قد يكون قاتلاً في الحالات الطارئة. تم تصميم هذه الرقاقة الجديدة بالتعاون مع مختبر آرغون الوطني، وهي تعتمد على تقنية ترانزستورات كهروكيميائية عضوية يمكن طباعتها على أسطح مرنة. تعمل هذه الترانزستورات بتقنية مختلفة عن الرقاقات التقليدية، حيث تستخدم كلًا من التيار الكهربائي وحركة الأيونات عبر طبقة جلدية من الإلكتروليت لتخزين المعلومات والذاكرة بشكل مستقر، مما يحاكي طريقة عمل المشابك العصبية في الدماغ. كان التحدي الأكبر هو تطوير عملية تصنيع تسمح بدمج هذه المواد الحساسة للحرارة والمذيبات ضمن الدوائر الإلكترونية دون حدوث قصور كهربائي أو تلف في الطبقة المرنة. نجح الفريق الهندسي في التغلب على هذا العائق من خلال تطوير نوع جديد من الهلام البوليمري الذي يمكن صقله وتثبيته بدقة باستخدام الأشعة فوق البنفسجية، مما مكنهم من إنتاج 10,000 ترانزستور في كل سنتيمتر مربع. هذا الإنجاز سمح بإنشاء دائرة حوسبة عصبية قابلة للتمطط تعمل على تحليل البيانات الصحية فورًا ودون الحاجة للاتصال بالإنترنت. اختبر الباحثون فعالية الجهاز من خلال تشغيل خوارزميات مدربة مسبقًا على بيانات حقيقية من قلب بشري. في أحد الاختبارات، تمكن الجهاز من تحديد مواقع الموجات الكهربائية غير الطبيعية في القلب بدقة تصل إلى 99.6٪، حتى عندما تم تمديده بنسبة تزيد عن 50٪ من طوله الطبيعي. وفي تجربة أخرى، قام الشبكة العصبية المدمجة في الرقاقة بتقييم خطر الإصابة بنوبة قلبية بناءً على مجموعة من المؤشرات الحيوية مثل مستويات الكوليسترول والسكر ومعدل ضربات القلب، محققة دقة قدرها 83.5٪. يركز الهدف الرئيسي لهذه التقنية على إنقاذ الأرواح في الحالات التي يتعذر فيها انتظار الوقت اللازم لنقل البيانات، مثل حالات عدم انتظام دقات القلب الخطيرة. فبينما يستغرق إرسال البيانات إلى الخادم الخارجي وقتًا طويلًا نسبيًا، يمكن لهذه الرقاقة معالجة البيانات واتخاذ القرار خلال أجزاء من الثانية، مما يسمح بتطبيق علاجات دقيقة وفورية. يعتزم الفريق البحثي الآن تطوير النظام ليكون متكاملًا بالكامل، عن طريق إضافة مكونات اتصال لاسلكي مرنة وأجهزة استشعار محسنة، ليصبح قادرًا على الاستشعار والتحليل والاستجابة للبيانات الصحية كوحدة واحدة مدمجة مع الجسم. يهدف هذا التطور إلى تحويل الأجهزة القابلة للارتداء من مجرد أدوات تسجيل بيانات إلى أطباء شخصيين فوريين وموثوقين، قادرين على حماية صحة المستخدم في الوقت الحقيقي حيث تحدث الحياة.