Ερευνητές δημιούργησαν τεχνητό δέρμα που μπορεί να στείλει το αίσθημα της πίεσης στα εγκεφαλικά κύτταρα

640_artificialskin

Ερευνητές του πανεπιστημίου του Στάνφορντ έχουν δημιουργήσει ένα πλαστικό «δέρμα» που μπορεί να εντοπίσει το πόσο πιέζεται και να αναμεταδίδει τις πληροφορίες μέσω ενός ηλεκτρικού σήματος προς τον εγκέφαλο.

Το υλικό είναι φτιαγμένο  από δύο στρώματα με το πάνω να ενεργεί ως μηχανισμός ανίχνευσης και το κάτω στρώμα να ενεργεί ως το κύκλωμα για τη μεταφορά ηλεκτρικών σημάτων και τη μετατροπή τους σε βιοχημικά ερεθίσματα συμβατά με τα νευρικά κύτταρα.

Ο αισθητήρας στο άνω στρώμα έχει σχεδιαστεί για την ανίχνευση της πίεσης στο ίδιο εύρος όπως το ανθρώπινο δέρμα, προκειμένου να ξεχωρίζει για παράδειγμα την πίεση από ένα ελαφρύ άγγιγμα από δάκτυλο από μια χειραψία.

Δισεκατομμύρια νανοσωλήνες άνθρακα ενσωματώθηκαν το υλικό. Εξασκώντας πίεση στο υλικό, οι νανοσωλήνες συμπιέζονται φέρνοντας τους πιο κοντά δίνοντας τους την ευκαιρία να μεταφέρουν ηλεκτρισμό. Όσο υψηλότερη είναι η πίεση, τόσο περισσότερο ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να ρέει διαμέσου των νανοσωλήνων, με το σήμα που προκύπτει να μιμείται ισχυρότερη πίεση.

Οι ερευνητές στη συνέχεια κατασκεύασαν μια γραμμή νευρώνων για την προσομοίωση ενός τμήματος του ανθρώπινου νευρικού συστήματος. Μετέφρασαν τα ηλεκτρικά σήματα πίεσης από το τεχνητό δέρμα σε παλμούς φωτός, που με τη σειρά τους ενεργοποίησαν τους νευρώνες αποδεικνύοντας ότι το τεχνητό δέρμα θα μπορούσε να δημιουργήσει μια αισθητήρια έξοδο η οποία να είναι συμβατή με τα νευρικά κύτταρα.

«Αυτή είναι η πρώτη φορά που ένα ευέλικτο σαν δέρμα υλικό έχει τη δυνατότητα να ανιχνεύει την πίεση και στη συνέχεια να μεταδίδει ένα σήμα σε ένα μέρος του νευρικού συστήματος», αναφέρει ο καθηγητής Zhenan Bao στη μελέτη που δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Science. « Έχουμε πολύ δουλειά για να μεταφέρουμε το υλικό από την πειραματική του φάση σε πρακτικές εφαρμογές».

Η ερευνητική ομάδα που αποτελείται από 17 άτομα οραματίζεται την ανάπτυξη στο μέλλον διαφορετικών αισθητήρων προκειμένου να εντοπίζονται οι διαφορές στην υφή, για παράδειγμα μεταξύ διαφορετικών υφασμάτων ή μεταξύ ενός κρύου ποτηριού νερού από ένα ζεστό φλιτζάνι τσάι.

Παραπομπές

Η μελέτη – A skin-inspired organic digital mechanoreceptor

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *