Electroactive polymer
الیکٹرو ایکٹیو پولیمر (ای اے پی) ایک پولیمر ہے جو برقی میدان کے ذریعے متحرک ہونے پر سائز یا شکل میں تبدیلی ظاہر کرتا ہے۔ اس قسم کے مواد کی سب سے عام ایپلی کیشنز ایکچوایٹرز اور سینسرز میں ہیں۔ ای اے پی کی ایک عام خصوصیت یہ ہے کہ وہ بڑی قوتوں کو برقرار رکھتے ہوئے بڑی مقدار میں اخترتی سے گزریں گے۔ تاریخی ایکچوایٹرز کی اکثریت سیرامک پیزو الیکٹرک مواد سے بنی ہے۔ اگرچہ یہ مواد بڑی قوتوں کا مقابلہ کرنے کے قابل ہیں، لیکن وہ عام طور پر صرف ایک فیصد کے ایک حصے کو خراب کریں گے۔ 1990 کی دہائی کے آخر میں، یہ ظاہر کیا گیا ہے کہ کچھ ای اے پیز 380% تناؤ کی نمائش کر سکتے ہیں، جو کسی بھی سیرامک ایکچوایٹر سے کہیں زیادہ ہے۔ ای اے پیز کے لیے سب سے عام ایپلی کیشنز میں سے ایک مصنوعی پٹھوں کی نشوونما میں روبوٹکس کے میدان میں ہے۔ اس طرح، ایک الیکٹرو ایکٹیو پولیمر کو اکثر مصنوعی پٹھوں کے طور پر جانا جاتا ہے۔ ای اے پیز کا میدان 1880 میں واپس ابھرا، جب ولہیلم رونٹجن نے ایک تجربہ ڈیزائن کیا جس میں انہوں نے قدرتی ربڑ کی پٹی کی مکینیکل خصوصیات پر الیکٹروسٹیٹک فیلڈ کے اثر کا تجربہ کیا۔ ربڑ کی پٹی کو ایک سرے پر لگایا گیا تھا اور دوسرے سرے پر ایک کمیت سے جوڑا گیا تھا۔ اس کے بعد ربڑ پر برقی چارج چھڑکایا گیا، اور یہ دیکھا گیا کہ لمبائی بدل گئی ہے۔ یہ 1925 میں تھا کہ پہلا پیزو الیکٹرک پولیمر (الیکٹریٹ) دریافت کیا گیا تھا۔ الیکٹریٹ کی تشکیل کارنوبا موم، روسن اور مکھیوں کے موم کو ملا کر کی گئی تھی، اور پھر محلول کو ٹھنڈا کرتے ہوئے جب کہ یہ ایک اطلاق شدہ ڈی سی برقی تعصب کے تابع ہوتا ہے۔ اس کے بعد مرکب ایک پولیمرک مواد میں مستحکم ہو جائے گا جس نے پیزو الیکٹرک اثر کا مظاہرہ کیا۔ اطلاق شدہ برقی کرنٹ کے علاوہ ماحولیاتی حالات کا جواب دینے والے پولیمر بھی مطالعہ کے اس شعبے کا ایک بڑا حصہ رہے ہیں۔ 1949 میں کیچلسکی اور دیگر۔ یہ ظاہر کیا کہ جب کولیجن تنوں کو تیزاب یا الکالی کے حل میں ڈوبا جاتا ہے، تو وہ حجم میں تبدیلی کے ساتھ جواب دیں گے۔ کولیجن تنوں کو ایک تیزابی محلول میں پھیلتے اور الکالی محلول میں سکڑتے ہوئے پایا گیا۔ اگرچہ دیگر محرکات (جیسے پی ایچ) کی تحقیقات کی گئی ہیں، لیکن اس کی آسانی اور عملیت کی وجہ سے زیادہ تر تحقیق پولیمر تیار کرنے کے لیے وقف کی گئی ہے جو حیاتیاتی نظاموں کی نقل کرنے کے لیے برقی محرکات کا جواب دیتے ہیں۔ ای اے پیز میں اگلی بڑی پیش رفت 1960 کی دہائی کے آخر میں ہوئی۔ 1969 میں کاوئی نے مظاہرہ کیا کہ پولی وینائلڈین فلورائڈ (پی وی ڈی ایف) ایک بڑے پیزو الیکٹرک اثر کی نمائش کرتا ہے۔ اس نے دوسرے پولیمر سسٹم تیار کرنے میں تحقیقی دلچسپی کو جنم دیا جو اسی طرح کا اثر دکھائے گا۔ 1977 میں برقی طور پر چلنے والے پہلے پولیمر کو ہیڈیکی شیراکاوا اور دیگر نے دریافت کیا تھا۔ شیراکاوا نے ایلن میکڈیرمڈ اور ایلن ہیگر کے ساتھ مل کر یہ مظاہرہ کیا کہ پولی ایکٹیلین برقی طور پر موصل ہے، اور اسے آیوڈین بخارات کے ساتھ ڈوپ کرکے، وہ اس کی چالکتا کو 8 درجے کی شدت سے بڑھا سکتے ہیں۔ اس طرح چالکتا دھات کے قریب تھی۔ 1980 کی دہائی کے آخر تک کئی دوسرے پولیمرز کو پیزو الیکٹرک اثر ظاہر کرنے کے لیے دکھایا گیا تھا یا کنڈکٹو ہونے کے لیے دکھایا گیا تھا۔ 1990 کی دہائی کے اوائل میں، آئنک پولیمر میٹل کمپوزائٹس (آئی پی ایم سی) تیار کیے گئے اور پچھلے ای اے پیز سے کہیں زیادہ بہتر برقی خصوصیات کی نمائش کے لیے دکھائے گئے۔ آئی پی ایم سی کا بڑا فائدہ یہ تھا کہ وہ 1 یا 2 وولٹ سے کم وولٹیج پر ایکٹیویشن (اخترتی) ظاہر کرنے کے قابل تھے۔ یہ کسی بھی پچھلے ای اے پی سے کم شدت کا آرڈر ہے۔ نہ صرف ان مواد کے لیے فعال کرنے کی توانائی بہت کم تھی، بلکہ وہ بہت بڑی شکلوں سے بھی گزر سکتے تھے۔ آئی پی ایم سی کو 380% تناؤ تک کہیں بھی ظاہر کرنے کے لیے دکھایا گیا تھا، جو کہ پہلے تیار کردہ ای اے پیز سے زیادہ شدت کے آرڈر ہیں۔ 1999 میں، یوسف بار کوہن نے انسانی چیلنج کے خلاف ای اے پی روبوٹک آرم کے آرم ریسلنگ میچ کی تجویز پیش کی۔ یہ ایک چیلنج تھا جس میں دنیا بھر کے تحقیقی گروپوں نے ای اے پی کے پٹھوں پر مشتمل ایک روبوٹک بازو ڈیزائن کرنے کے لیے مقابلہ کیا جو بازو کشتی کے میچ میں انسان کو شکست دے سکتا ہے۔ پہلا چیلنج 2005 میں الیکٹرو ایکٹیو پولیمر ایکچوایٹرز اینڈ ڈیوائسز کانفرنس میں منعقد ہوا تھا۔ اس میدان کا ایک اور اہم سنگ میل یہ ہے کہ مصنوعی پٹھوں کے طور پر ای اے پیز سمیت پہلا تجارتی طور پر تیار کردہ آلہ 2002 میں جاپان میں ایمیکس نے تیار کیا تھا۔ یہ آلہ ایک ایسی مچھلی تھی جو ای اے پی پٹھوں کا استعمال کرتے ہوئے اپنی دم کو حرکت دیتے ہوئے خود تیرنے کے قابل تھی۔ لیکن عملی ترقی میں پیش رفت تسلی بخش نہیں رہی ہے۔ 1990 کی دہائی میں ایس آر آئی انٹرنیشنل میں ڈی اے آر پی اے کی مالی اعانت سے ہونے والی تحقیق اور رون پیلرین کی قیادت میں سلیکون اور ایکریلک پولیمر کا استعمال کرتے ہوئے ایک برقی پولیمر تیار کیا گیا۔ اس ٹیکنالوجی کو 2003 میں مصنوعی پٹھوں کی کمپنی میں شامل کیا گیا، جس کی صنعتی پیداوار 2008 میں شروع ہوئی۔ 2010 میں، مصنوعی عضلات بایر میٹریل سائنس کا ذیلی ادارہ بن گیا۔ ای اے پی کی اقسام میں کئی ترتیبات ہو سکتی ہیں، لیکن عام طور پر انہیں دو بنیادی کلاسوں میں تقسیم کیا جاتا ہے: ڈائی الیکٹرک اور آئنک۔ ڈائی الیکٹرک ڈائی الیکٹرک ای اے پی وہ مواد ہیں جن میں ایکچوایشن دو الیکٹروڈ کے درمیان الیکٹروسٹیٹک قوتوں کی وجہ سے ہوتا ہے جو پولیمر کو نچوڑتے ہیں۔ ڈائی الیکٹرک ایلسٹومرز بہت زیادہ تناؤ کے قابل ہوتے ہیں اور بنیادی طور پر ایک کیپسیٹر ہوتے ہیں جو پولیمر کو موٹائی میں کمپریس کرنے اور برقی میدان کی وجہ سے رقبے میں پھیلنے کی اجازت دے کر وولٹیج لگانے پر اپنی صلاحیت کو تبدیل کرتے ہیں۔ اس قسم کے ای اے پی کو عام طور پر اعلی برقی فیلڈز (سینکڑوں سے ہزاروں وولٹ) پیدا کرنے کے لیے ایک بڑے ایکچوایشن وولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن بجلی کی کھپت بہت کم ہوتی ہے۔ ڈائی الیکٹرک ای اے پیز کو ایکچوایٹر کو دی گئی پوزیشن پر رکھنے کے لیے کسی طاقت کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ الیکٹرو اسٹریکٹو پولیمر اور ڈائی الیکٹرک ایلسٹومرز اس کی مثالیں ہیں۔ فیرو الیکٹرک پولیمر کرسٹل لائن پولر پولیمر کا ایک گروپ ہے جو فیرو الیکٹرک بھی ہیں، جس کا مطلب ہے کہ وہ ایک مستقل برقی پولرائزیشن کو برقرار رکھتے ہیں جسے بیرونی برقی میدان میں الٹا یا تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ فیرو الیکٹرک پولیمر، جیسے پولی وینائلڈین فلورائڈ (پی وی ڈی ایف)، صوتی ٹرانسڈیوسرز اور الیکٹرو مکینیکل ایکچوایٹرز میں ان کے موروثی پیزو الیکٹرک رسپانس کی وجہ سے، اور ان کے موروثی پائرو الیکٹرک رسپانس کی وجہ سے ہیٹ سینسر کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ الیکٹروسٹریکٹو گرافٹ پولیمر الیکٹروسٹریکٹو گرافٹ پولیمر شاخوں والی سائیڈ چینز کے ساتھ لچکدار ریڑھ کی ہڈی کی زنجیروں پر مشتمل ہوتے ہیں۔ پڑوسی ریڑھ کی ہڈی کے پولیمر پر سائیڈ چینز کراس لنک کرتے ہیں اور کرسٹل یونٹس بناتے ہیں۔ ریڑھ کی ہڈی اور سائیڈ چین کرسٹل یونٹس پھر پولرائزڈ مونومرز تشکیل دے سکتے ہیں، جو جزوی چارج والے ایٹموں پر مشتمل ہوتے ہیں اور شکل 2 میں دکھائے گئے ڈائپول لمحات پیدا کرتے ہیں۔ جب برقی میدان لگایا جاتا ہے، تو ہر جزوی چارج پر ایک قوت لگائی جاتی ہے اور پوری پولیمر اکائی کی گردش کا سبب بنتی ہے۔ یہ گردش الیکٹروسٹرکٹیو تناؤ اور پولیمر کی اخترتی کا سبب بنتی ہے۔ مائع کرسٹل لائن پولیمر مین چین مائع کرسٹل لائن پولیمر میں ایک لچکدار سپیسر کے ذریعے ایک دوسرے سے جڑے میسوجینک گروپ ہوتے ہیں۔ ریڑھ کی ہڈی کے اندر موجود میسوجین میسوفیز ڈھانچہ بناتے ہیں جس کی وجہ سے پولیمر خود میسوفیز کی ساخت کے ساتھ مطابقت رکھنے والی تشکیل کو اپناتا ہے۔ پولیمر کنفارمیشن کے ساتھ مائع کرسٹل لائن آرڈر کے براہ راست جوڑے نے مین چین مائع کرسٹل لائن ایلسٹومرز کو بڑی دلچسپی دی ہے۔ انتہائی مبنی ایلسٹومرز کی ترکیب سے پولیمر چین کی سمت کے ساتھ ساتھ درجہ حرارت میں تغیر کے ساتھ ایک بڑا تناؤ تھرمل ایکچوایشن ہوتا ہے جس کے نتیجے میں منفرد مکینیکل خصوصیات اور مکینیکل ایکچوایٹرز کے طور پر ممکنہ ایپلی کیشنز ہوتی ہیں۔ آئنک آئنک ای اے پی پولیمر ہوتے ہیں جن میں ایکچوایشن پولیمر کے اندر آئنوں کی نقل مکانی کی وجہ سے ہوتا ہے۔ ایکچوایشن کے لیے صرف چند وولٹ کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن آئنک بہاؤ سے مراد ایک اعلی برقی طاقت ہے جو ایکچوایشن کے لیے درکار ہوتی ہے، اور ایکچوایٹر کو دی گئی پوزیشن پر رکھنے کے لیے توانائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ آئنک ای اے پی ایس کی مثالیں کنڈکٹو پولیمر، آئنک پولیمر میٹل کمپوزائٹس (آئی پی ایم سی)، اور رسپانسیو جیل ہیں۔ ایک اور مثال بکی جیل ایکچوایٹر ہے، جو پولی الیکٹرولائٹ مواد کی پولیمر سپورٹڈ پرت ہے جس میں آئنک مائع ہوتا ہے جو دو الیکٹروڈ تہوں کے درمیان سینڈوچ ہوتا ہے جس میں آئنک مائع کا جیل ہوتا ہے جس میں سنگل وال کاربن نانوٹیوبز ہوتے ہیں۔ یہ نام جیل کی کاغذ سے مماثلت سے آیا ہے جسے کاربن نینو ٹیوبز، نام نہاد بکی پیپر کو فلٹر کرکے بنایا جا سکتا ہے۔ الیکٹرو ہائیولوجیکل سیال برقی میدان کے اطلاق کے ساتھ حل کی گاڑھاپن کو تبدیل کرتے ہیں۔ سیال کم ڈائی الیکٹرک مستقل مائع میں پولیمر کی معطلی ہے۔ ایک بڑے برقی میدان کے استعمال کے ساتھ معطلی کی چپچپا پن میں اضافہ ہوتا ہے۔ ان سیالوں کے ممکنہ استعمال میں شاک آبزوربر، انجن ماؤنٹ اور صوتی ڈیمپر شامل ہیں۔ آئنک پولیمر-دھاتی مرکب آئنک پولیمر-دھاتی مرکب ایک پتلی آئنومیرک جھلی پر مشتمل ہوتے ہیں جس کی سطح پر عمدہ دھاتی الیکٹروڈ چڑھائے جاتے ہیں۔ اس میں پولیمر ریڑھ کی ہڈی پر لگے ہوئے آئنوں کے چارج کو متوازن کرنے کے لیے کیٹیشن بھی ہوتے ہیں۔ وہ بہت فعال ایکچوایٹرز ہیں جو کم اطلاق شدہ وولٹیج پر بہت زیادہ اخترتی ظاہر کرتے ہیں اور کم رکاوٹ ظاہر کرتے ہیں۔ آئنک پولیمر-دھاتی مرکبات کیشنک کاؤنٹر آئنوں اور اطلاق شدہ برقی میدان کے کیتھوڈ کے درمیان الیکٹروسٹیٹک کشش کے ذریعے کام کرتے ہیں، ایک اسکیمیٹک نمائندگی شکل 3 میں دکھائی گئی ہے۔ اس قسم کے پولیمر بائیو میمیٹک استعمال کے لیے سب سے بڑا وعدہ ظاہر کرتے ہیں کیونکہ کولیجن فائبر بنیادی طور پر قدرتی چارج شدہ آئنک پولیمر پر مشتمل ہوتے ہیں۔ نیفیون اور فلیمیون عام طور پر استعمال ہونے والے آئنک پولیمر دھاتی مرکبات ہیں۔ محرک-ذمہ دار جیل محرک-ذمہ دار جیل (ہائیڈروگل، جب سوجن کا ایجنٹ ایک آبی محلول ہوتا ہے) حجم مرحلے کی منتقلی کے رویے کے ساتھ ایک خاص قسم کے سوجن والے پولیمر نیٹ ورک ہوتے ہیں۔ یہ مواد اپنے حجم، نظری، مکینیکل اور دیگر خصوصیات کو کچھ جسمانی (مثال کے طور پر) کی بہت چھوٹی تبدیلیوں سے بدلتے ہیں۔ برقی میدان، روشنی، درجہ حرارت) یا کیمیائی (ارتکاز) محرکات۔ ان مادوں کے حجم میں تبدیلی سوجن/سکڑنے سے ہوتی ہے اور پھیلاؤ پر مبنی ہوتی ہے۔ جیل ٹھوس حالت والے مواد کے حجم میں سب سے بڑی تبدیلی فراہم کرتے ہیں۔ مائیکرو فیبریکیشن ٹیکنالوجیز کے ساتھ بہترین مطابقت کے ساتھ مل کر، خاص طور پر محرک-ذمہ دار ہائیڈروگلز سینسرز اور ایکچوایٹرز والے مائیکرو سسٹمز کے لیے مضبوط بڑھتی ہوئی دلچسپی کے حامل ہیں۔ تحقیق اور اطلاق کے موجودہ شعبے کیمیائی سینسر سسٹم، مائیکرو فلوئڈکس اور ملٹی ماڈل امیجنگ سسٹم ہیں۔ ڈائی الیکٹرک اور آئنک ای اے پیز کا موازنہ ڈائی الیکٹرک پولیمر ڈی سی وولٹیج کے تحت فعال ہوتے ہوئے اپنی حوصلہ افزائی کی نقل مکانی کو برقرار رکھنے کے قابل ہوتے ہیں۔ یہ روبوٹک ایپلی کیشنز کے لیے ڈائی الیکٹرک پولیمر پر غور کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ اس قسم کے مواد میں مکینیکل توانائی کی کثافت بھی زیادہ ہوتی ہے اور کارکردگی میں بڑی کمی کے بغیر ہوا میں چلایا جا سکتا ہے۔ تاہم، ڈائی الیکٹرک پولیمرز کو بہت زیادہ ایکٹیویشن فیلڈز (> 10 V/μm) کی ضرورت ہوتی ہے جو بریک ڈاؤن کی سطح کے قریب ہوتے ہیں۔ دوسری طرف آئنک پولیمر کو چالو کرنے کے لیے صرف 1 سے 2 وولٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔ تاہم انہیں گیلا پن برقرار رکھنے کی ضرورت ہے، حالانکہ کچھ پولیمر خود ساختہ ان کیپسولڈ ایکٹیویٹرز کے طور پر تیار کیے گئے ہیں جو خشک ماحول میں ان کے استعمال کی اجازت دیتے ہیں۔ آئنک پولیمر میں کم الیکٹرو مکینیکل جوڑی بھی ہوتی ہے۔ تاہم وہ بائیو میمیٹک آلات کے لیے مثالی ہیں۔ خصوصیت اگرچہ الیکٹرو ایکٹیو پولیمر کی خصوصیت کے بہت سے مختلف طریقے ہیں، لیکن یہاں صرف تین پر توجہ دی جائے گی: تناؤ-تناؤ وکر، متحرک مکینیکل تھرمل تجزیہ، اور ڈائی الیکٹرک تھرمل تجزیہ۔ تناؤ کے تناؤ کے منحنی خطوط پولیمر کی مکینیکل خصوصیات جیسے کہ پولیمر کی ٹوٹنے، لچک اور پیداوار کی طاقت کے بارے میں معلومات فراہم کرتے ہیں۔ یہ پولیمر کو یکساں شرح پر قوت فراہم کرکے اور اس کے نتیجے میں ہونے والی اخترتی کی پیمائش کرکے کیا جاتا ہے۔ اس بگاڑ کی ایک مثال شکل 4 میں دکھائی گئی ہے۔ یہ تکنیک مواد کی قسم (ٹوٹنے والا، سخت وغیرہ) کا تعین کرنے کے لیے مفید ہے۔ )، لیکن یہ ایک تباہ کن تکنیک ہے کیونکہ پولیمر کے ٹوٹنے تک تناؤ بڑھ جاتا ہے۔ متحرک مکینیکل تھرمل تجزیہ (ڈی ایم ٹی اے) دونوں متحرک مکینیکل تجزیہ ایک غیر تباہ کن تکنیک ہے جو سالماتی سطح پر اخترتی کے طریقہ کار کو سمجھنے میں مفید ہے۔ ڈی ایم ٹی اے میں پولیمر پر ایک سینوسائڈل تناؤ لگایا جاتا ہے، اور پولیمر کی اخترتی کی بنیاد پر لچکدار ماڈیولس اور ڈمپنگ کی خصوصیات حاصل کی جاتی ہیں (فرض کریں کہ پولیمر ایک ڈمپڈ ہارمونک آسکیلیٹر ہے)۔ لچکدار مواد تناؤ کی مکینیکل توانائی لیتا ہے اور اسے ممکنہ توانائی میں تبدیل کرتا ہے جسے بعد میں بازیافت کیا جا سکتا ہے۔ ایک مثالی اسپرنگ اپنی اصل شکل کو دوبارہ حاصل کرنے کے لیے تمام ممکنہ توانائی کا استعمال کرے گا (کوئی ڈمپنگ نہیں)، جبکہ ایک مائع تمام ممکنہ توانائی کو بہاؤ کے لیے استعمال کرے گا، کبھی بھی اپنی اصل پوزیشن یا شکل (ہائی ڈمپنگ) پر واپس نہیں آئے گا۔ ایک وسکولیسٹک پولیمر دونوں قسم کے رویے کے امتزاج کی نمائش کرے گا۔ ڈائی الیکٹرک تھرمل تجزیہ (ڈی ای ٹی اے) ڈی ای ٹی اے ڈی ایم ٹی اے سے ملتا جلتا ہے، لیکن ایک متبادل مکینیکل قوت کے بجائے ایک متبادل برقی میدان لگایا جاتا ہے۔ لاگو فیلڈ نمونے کے پولرائزیشن کا باعث بن سکتا ہے، اور اگر پولیمر میں ایسے گروپ ہوتے ہیں جن میں مستقل ڈائپول ہوتے ہیں (جیسا کہ شکل 2 میں ہے)، تو وہ برقی فیلڈ کے ساتھ صف بندی کریں گے۔ اجازت کو طول و عرض میں تبدیلی سے ماپا جا سکتا ہے اور ڈائی الیکٹرک اسٹوریج اور نقصان کے اجزاء میں حل کیا جا سکتا ہے۔ برقی نقل مکانی کے میدان کو کرنٹ کی پیروی کرکے بھی ماپا جا سکتا ہے۔ ایک بار فیلڈ کو ہٹائے جانے کے بعد، ڈائپولز بے ترتیب سمت میں واپس آ جائیں گے۔ ایپلی کیشنز ای اے پی مواد کو بہت سے پولیمرک مواد کی پروسیسنگ میں آسانی کی وجہ سے آسانی سے مختلف شکلوں میں تیار کیا جا سکتا ہے، جس سے وہ بہت ورسٹائل مواد بن جاتے ہیں۔ ای اے پیز کے لیے ایک ممکنہ اطلاق یہ ہے کہ انہیں ممکنہ طور پر سمارٹ ایکچوایٹرز تیار کرنے کے لیے مائیکرو الیکٹرو مکینیکل سسٹمز (ایم ای ایم ایس) میں ضم کیا جا سکتا ہے۔ مصنوعی عضلات سب سے زیادہ ممکنہ عملی تحقیقی سمت کے طور پر، مصنوعی پٹھوں میں ای اے پیز کا استعمال کیا گیا ہے۔ اعلی فریکچر سختی، بڑے ایکٹیویشن تناؤ اور موروثی کمپن ڈمپنگ کے ساتھ حیاتیاتی پٹھوں کے آپریشن کی تقلید کرنے کی ان کی صلاحیت اس شعبے میں سائنسدانوں کی توجہ مبذول کراتی ہے۔ ای اے پیز کو ہاتھ کی ایک قسم بنانے کے لیے بھی کامیابی سے استعمال کیا گیا ہے۔ ٹیکٹائل ڈسپلے حالیہ برسوں میں، "ریفریشیبل بریل ڈسپلے کے لیے الیکٹرو ایکٹیو پولیمر" تیزی سے پڑھنے اور کمپیوٹر کی مدد سے مواصلات میں بصارت سے محروم افراد کی مدد کے لیے ابھر کر سامنے آئے ہیں۔ یہ تصور ایک ای اے پی ایکچوایٹر کے استعمال پر مبنی ہے جسے صف کی شکل میں ترتیب دیا گیا ہے۔ ای اے پی فلم کے ایک طرف الیکٹروڈ کی قطاریں اور دوسری طرف کالم صف میں انفرادی عناصر کو متحرک کرتے ہیں۔ ہر عنصر کو بریل ڈاٹ کے ساتھ نصب کیا جاتا ہے اور منتخب کردہ عنصر کی موٹائی پر وولٹیج لگا کر کم کیا جاتا ہے، جس سے مقامی موٹائی میں کمی واقع ہوتی ہے۔ کمپیوٹر کنٹرول کے تحت، ڈاٹس کو ہائی اور لو کے ٹچائل پیٹرن بنانے کے لیے چالو کیا جائے گا جو پڑھنے کے لیے معلومات کی نمائندگی کرتے ہیں۔ ورچوئل سطح کے بصری اور ٹچائل تاثرات ایک ہائی ریزولوشن ٹچائل ڈسپلے کے ذریعے دکھائے جاتے ہیں، ایک نام نہاد "مصنوعی جلد" (شکل۔ 6)۔ یہ یک سنگی آلات محرک-ذمہ دار ہائیڈروگلز پر مبنی ہزاروں ملٹی ماڈل ماڈیولٹرز (ایکچوایٹر پکسلز) کی ایک صف پر مشتمل ہوتے ہیں۔ ہر ماڈیولٹر انفرادی طور پر اپنی ترسیل، اونچائی اور نرمی کو تبدیل کرنے کے قابل ہوتا ہے۔ بصارت سے محروم افراد کے لیے گرافک ڈسپلے کے طور پر ان کے ممکنہ استعمال کے علاوہ اس طرح کے ڈسپلے ٹچ پیڈ اور کنسول کی مفت پروگرام کے قابل چابیاں کے طور پر دلچسپ ہیں۔ مائیکرو فلوئڈکس ای اے پی مواد میں مائیکرو فلوئڈکس جیسے بہت زیادہ امکانات ہوتے ہیں۔ بطور منشیات کی ترسیل کے نظام، مائیکرو فلوڈک آلات اور لیب آن اے چپ۔ ادب میں رپورٹ کی گئی پہلی مائیکرو فلوڈک پلیٹ فارم ٹیکنالوجی محرک-ذمہ دار جیل پر مبنی ہے۔ پانی کے برقی تجزیہ سے بچنے کے لیے ہائیڈروگل پر مبنی مائیکرو فلوڈک آلات بنیادی طور پر درجہ حرارت کے جواب دینے والے پولیمر پر مبنی ہوتے ہیں جن میں کم اہم حل درجہ حرارت (ایل سی ایس ٹی) کی خصوصیات ہوتی ہیں، جو الیکٹروتھرمک انٹرفیس کے ذریعے کنٹرول ہوتے ہیں۔ مائکرو پمپ کی دو قسمیں معلوم ہیں، ڈفیوژن مائکرو پمپ اور ڈسپلیسمنٹ مائکرو پمپ۔ محرک-ذمہ دار ہائیڈروگلز پر مبنی مائکرو والو کچھ فائدہ مند خصوصیات ظاہر کرتے ہیں جیسے ذرہ رواداری، کوئی رساو اور بقایا دباؤ مزاحمت۔ ان مائیکرو فلوڈک معیاری اجزاء کے علاوہ ہائیڈروگل پلیٹ فارم کیمیائی سینسر اور مائیکرو فلوڈک اجزاء کی ایک نئی کلاس، کیمیائی ٹرانجسٹر (جسے کیموسٹیٹ والو بھی کہا جاتا ہے) بھی فراہم کرتا ہے۔ یہ آلات مائع کے بہاؤ کو منظم کرتے ہیں اگر کسی خاص کیمیائی کی حد تک حراستی تک پہنچ جاتی ہے۔ کیمیائی ٹرانجسٹر مائیکرو کیمی مکینیکل فلوڈک انٹیگریٹڈ سرکٹس کی بنیاد بناتے ہیں۔ "کیمیائی آئی سیز" خصوصی طور پر کیمیائی معلومات پر عمل کرتے ہیں، توانائی سے چلنے والے ہوتے ہیں، خود بخود کام کرتے ہیں اور بڑے پیمانے پر انضمام کے قابل ہوتے ہیں۔ ایک اور مائیکرو فلوئڈک پلیٹ فارم آئنومیرک مواد پر مبنی ہے۔ اس مواد سے بنے پمپ کم وولٹیج (بیٹری) آپریشن، انتہائی کم شور کے اشارے، اعلی نظام کی کارکردگی، اور بہاؤ کی شرح کا انتہائی درست کنٹرول پیش کر سکتے ہیں۔ ایک اور ٹیکنالوجی جو ای اے پی ایکچوایٹرز کی منفرد خصوصیات سے فائدہ اٹھا سکتی ہے وہ نظری جھلی ہے۔ ان کے کم ماڈیولس، ایکچوایٹرز کی مکینیکل رکاوٹ کی وجہ سے، وہ عام نظری جھلی کے مواد سے اچھی طرح میل کھاتے ہیں۔ نیز، ایک واحد ای اے پی ایکچوایٹر مائیکرو میٹر سے لے کر سینٹی میٹر تک کی نقل مکانی پیدا کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ اس وجہ سے، ان مواد کو جامد شکل کی اصلاح اور جٹر دبانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ان ایکچوایٹرز کو ماحولیاتی مداخلت کی وجہ سے نظری انحراف کو درست کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ چونکہ یہ مواد بہترین الیکٹرو ایکٹیو کردار کی نمائش کرتے ہیں، اس لیے ای اے پی مواد بائیومیمیٹک-روبوٹ ریسرچ، اسٹریس سینسرز اور صوتیات کے میدان میں صلاحیت ظاہر کرتا ہے، جس سے مستقبل قریب میں ای اے پیز ایک زیادہ پرکشش مطالعہ کا موضوع بن جائیں گے۔ انہیں ہیومنائڈ روبوٹس میں چہرے کے پٹھوں اور بازو کے پٹھوں جیسے مختلف ایکچوایٹرز کے لیے استعمال کیا گیا ہے۔ مستقبل کی سمت ای اے پیز کا میدان پختہ ہونے سے بہت دور ہے، جس سے کئی مسائل پیدا ہوتے ہیں جن پر ابھی کام کرنے کی ضرورت ہے۔ پانی کی ناقابل تسخیر سطح کو ڈیزائن کرکے ای اے پی کی کارکردگی اور طویل مدتی استحکام کو بہتر بنایا جانا چاہیے۔ یہ ای اے پی میں موجود پانی کے بخارات کو روکے گا، اور جب ای اے پی آبی ماحول میں ڈوبا ہوا کام کر رہا ہو تو مثبت کاؤنٹر آئنوں کے ممکنہ نقصان کو بھی کم کرے گا۔ نقائص سے پاک کنڈکٹو سطح پیدا کرنے کے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے بہتر سطح کی چالکتا کو تلاش کیا جانا چاہیے۔ یہ ممکنہ طور پر دھاتی بخارات کے جمع ہونے یا ڈوپنگ کے دیگر طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے کیا جا سکتا ہے۔ موٹی کنڈکٹو پرت بنانے کے لیے کنڈکٹو پولیمر کا استعمال کرنا بھی ممکن ہو سکتا ہے۔ ای اے پی مرکب میں حرارت کی پیداوار کی وجہ سے ای اے پی کے اندرونی ڈھانچے کو نقصان پہنچائے بغیر زیادہ وولٹیج پر آپریشن کی اجازت دینے کے لیے حرارت کے خلاف مزاحم ای اے پی مطلوب ہوگا۔ حرکت کے ممکنہ طریقوں کی حد کو بڑھانے کے لیے مختلف ترتیبات (مثال کے طور پر فائبر اور فائبر بنڈل) میں ای اے پیز کی ترقی بھی فائدہ مند ہوگی۔ مزید پڑھیں الیکٹرو ایکٹیو پولیمر (ای اے پی) ایکچوایٹرز بطور مصنوعی عضلات-حقیقت، صلاحیت اور چیلنجز، الیکٹرو ایکٹیو پولیمر بطور مصنوعی پٹھوں کی حقیقت اور الیکٹریکل انجینئرنگ پولیمر مواد کی خصوصیات کو محسوس کرنے کے لیے الیکٹرو ایکٹیو پولیمر کو چیلنجز اسمارٹ میٹریل ٹرانسڈیوسر