Нова «штучна шкіра» для протезів кінцівок вже здатна до дотику

0
8

Професор Бао, вже десять років працює над розробкою нового матеріалу, який здатний імітувати здатність шкіри до вигину і відновлення, а також посилати спеціальні сигнали в мозок, які являють собою сенсорну, температурну й больову чутливість. Її кінцева мета полягає у створенні гнучкої тканини з безліччю датчиків, якою можна буде покрити протез і вона буде копіювати деякі з почуттів справжньої шкіри.

Нова шкіра складається з двох шарів особливого пластику. Верхній шар має чутливий механізм, а нижній шар працює як контур, який посилає електричні сигнали і переводять їх в імпульси, зрозумілі для нервових клітин. В рамках нового етапу роботи, верхній шар має датчик, який диференціює тиск, наприклад, між легким натисканням кінчиком пальця і міцним рукостисканням.

Близько 5 років тому, команда вперше описала яким чином пластмасу і резину можна використовувати в якості датчиків тиску, шляхом зміни гнучкості їх молекулярної структури. Вони змогли збільшити цю чутливість тиску шляхом вбудовування спеціального картатого шаблону в пластик і його подальшої конденсації в молекулярну решітку.

Для перекладу тиску в електронний сигнал, дослідникам довелося вмонтувати мільярди вуглецевих нанотрубок в пластик. Вони пояснюють, що стиск пластику зводить нанотрубки ближче один до одного, що робить їх електропровідними.

Завдяки цьому, пластмасовий датчик в змозі наслідувати людській шкірі, до того, як вона передає інформацію про тиск у мозок у вигляді коротких імпульсів електроенергії — на кшталт абетки Морзе.

Короткі імпульси потім направляються до розпізнавального механізму. Потім механізм, підключений до другого шару їх штучної шкіри, може нести імпульси в нервові клітини.

Їх останнім завданням було довести, що електричний сигнал може бути розпізнаний нейроном. Для завершення цього завдання, дослідники зробили ланцюг нейронів, які копіюють частина нервової системи людини, переводячи електронні сигнали тиску від їх штучної шкіри у світлові імпульси. Це, в свою чергу, активував нейрони і довело, що їх шкіра може створити сенсорний вихід, який здатний взаємодіяти з живими нервовими клітинами.

Робота команди є важливим кроком до створення штучних кінцівок з почуттям дотику.

За матеріалами: www.medicalnewstoday.com

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here