Naukowcy z RMIT University w Melbourne w Australii opracowali sztuczną skórę, która pozwala odczuwać bodźcie jak prawdziwa ludzka skóra.
Elektroniczne skóry mogą już reagować na dotyk, ale nie są zbyt dobre w reagowaniu na ukłucia i oparzenia, które powodują ból. To problem w przypadku protez i robotów, które mają reagować podobnie jak ludzie. Jednak już w przyszłości mogą być bardziej wrażliwe. Naukowcy z RMIT University opracowali sztuczną skórę, która pozwala reagować na ból podobnie jak ludzka skóra. Zapewniałaby „niemal natychmiastowe” sprzężenie zwrotne, gdyby ciśnienie i temperatura osiągnęły poziomy, które wywołują u ludzi odpowiednie reakcje.
Prototyp sztucznej skóry reagującej na bodźce jest wykonany z rozciągliwej, niezwykle cienkiej elektroniki (tlenków i biokompatybilnego silikonu) z czujnikami nacisku, powłokami reagującymi na temperaturę i przypominającymi mózg komórkami pamięci.
Skóra jest na tyle subtelna, że potrafi odróżnić delikatne ukłucie szpilką a bolesnym dźgnięciem. Projekt skóry naśladuje neurony, ścieżki neuronowe i receptory kierujące ludzkimi zmysłami.
Skóra musi przejść jeszcze sporo badań i udoskonaleń, aby można ja zastosować w przeszczepach. Potencjalne zastosowania są jednak jasne. Proteza mogłaby lepiej odtworzyć odczucia prawdziwych przedmiotów i uchronić ludzi przed niebezpieczeństwem. Roboty mogą być mniej onieśmielające, ponieważ wykazywałyby bardziej ludzką kruchość.
Zasada działania biologicznych i zaimplementowanych sztucznych receptorów.
a) Biologiczny receptor bodźca ciśnieniowego dla ciałka blaszkowatego Vatera-Paciniego i szkodliwego bodźca dla receptora termicznego i nocyceptora.
b) Sztuczne ciałko Paciniego, gdy nie jest przyłożone ciśnienie, przy umiarkowanym przepływie prądu w obu torach obwodu.
c) Sztuczne ciałko Paciniego pod wpływem ciśnienia wykazujące niezwykle duży przepływ prądu przez memrystor.
d) Sztuczny termoreceptor i nocyceptor, gdy nie ma przyłożonej temperatury i nie przepływa prąd przez memrystor.
e) Sztuczny termoreceptor i nocyceptor po przyłożeniu temperatury, inicjuje włókno przewodzące (czerwone kropki) w memrystorze, powodując duży przepływ prądu.
Taka skóra może być również przydatna w przypadku nieinwazyjnych przeszczepów skóry, w przypadku których konwencjonalne metody nie są skuteczne. Nie zdziwiłbym się jednak, jeśli miałaby także jakiekolwiek inne zastosowania i przez pacjentów wybierana selektywnie. Chociaż ból jest pomocnym, naturalnym mechanizmem obronnym, niewiele osób (lub botów) chciałoby go odczuwać?
źródło: RMIT University | Engadget | Wiley Online Library