Для того чтобы создать протезы, которые могут функционировать практически как настоящие части тела, ученые создали искусственную кожу, способную извлекать тактильную информацию. Это удалось команде ученых-инженеров их Южной Кореи и США.
Протезирование конечностей, которые могут быть подвластны мысли инвалида или мышечным движениям уже существует. Но что, если они могли бы еще и ощущать окружающую среду, а затем отправлять эту информацию обратно нервной системе инвалида-ампутанта?
Такой идеей задались ученые и создали эластичную искусственную кожу, позволяющую протезу руки ощущать жар, влажность и давление. Она в 1000 раз более чувствительна, чем человеческая кожа. Это настолько сложная система, что может даже узнать разницу между сухим и сырым подгузником, а встроенный подогреватель создает эффект тепла живой ткани.
Разработчики протестировали искусственную кожу на протезе руки, и они надеются, что когда-нибудь, она будет взаимодействовать с нервами пациента, так что ампутированные конечности смогут чувствовать.
Протез руки и ламинированная электронная кожа могут столкнуться со множеством сложных операций, таких как дрожание рук, нажатие клавиш, хватание мяча, удержание чашки горячего или холодного напитка, касание сухих или влажных поверхностей и при контакте с человеком, - отмечают исследователи.
Основная часть новой кожи состоит из гибкого прозрачного силиконового материала, называемого полидиметилсилоксановый - или PDMS. В нее встроены наноленты с плотной сетью датчиков, изготовленных из ультратонкой золотой "фольги"и кремния, которые генерируют электричество, когда они сплющиваются или растягиваются, обеспечивая источник тактильной обратной связи. Благодаря S-образной форме кремниевых деталей и гибкости полимера, искусственная кожа может растягиваться на 20% своей длины, чего достаточно, чтобы отрабатывать самые разные тактильные сигналы без повреждения внутренней структуры. Подобные материалы разрабатываются уже много лет в различных лабораториях, но южнокорейские и американские ученые смогли создать очень чувствительный к прикосновениям материал с 400 датчиками на один квадратный миллиметр.
Команда также работает над улучшением способа получения сенсорной информации от искусственной кожи к мозгу человека без ноги. Им уже удались опыты с крысами, но есть опасение, что метод не может быть безопасным для использования его у людей.
Вопросы и комментарии