Инженеры Мельбурнского королевского технологического университета создали искусственную кожу, которая реагирует на боль, как у живых людей — это открывает дорогу к созданию улучшенных протезов, продвинутой робототехники и неинвазивным способам пересадки кожи. Об этом сообщает Tech Xplore.
Устройство имитирует почти мгновенную реакцию человеческого организма и может реагировать на болезненные ощущения с той же скоростью, с которой сигналы от нервных окончаний поступают в мозг. По словам ведущего исследователя Мадху Бхаскарана, чувствительный к боли прототип стал значительном шагом вперед в сторону следующего поколения биомедицинских технологий.
«Кожа — самый большой орган чувств наших тел со сложным набором функций, предназначенных для отправки предупреждающих сигналов, когда что-то болит, — отметил Бхасакаран. — Мы постоянно что-то чувствуем через кожу, но болевые ощущения возникают лишь в определенный момент, например, когда мы дотрагиваемся до острого или горячего предмета».
До этого момента ни одна электронная технология не была способна реалистично изображать человеческое ощущение боли. Новая разработка реагирует моментально, как только давление или температура достигают болевого порога.
Исследователи также создали устройства на основе растягиваемой электроники, которые реагируют на изменения температуры и давления. Бхасакран пояснил, что функциональные прототипы должны показать основные функции чувствительной кожи в электронной форме.
В будущем искусственная кожа, способная растягиваться, может стать альтернативой в операциях по пересадке кожи в случаях, когда традиционные методы не будут подходить. Однако для внедрения в медицину технологии предстоит пройти доработку, сейчас готовы только базовые функции — совместимость с живой тканью и эластичность.
Из чего создана искусственная кожа
Для создания своей технологии исследователи использовали комбинацию из трех решений:
- Эластичная электроника: сочетание оксидных материалов с биосовместимым силиконом для создания прозрачной, не ломающейся и пригодной для носки электроники толщиной с наклейку
- Реагирующее на температуру покрытие: самомодифицирующийся материал в 1000 раз тоньше человеческого волоса, основанный на покрытии, которое меняется при нагреве
- Память, имитирующая мозг: электронные ячейки памяти, которые имитируют работу долговременной памяти для сохранения и воспроизведения прошлой информации
Прототип датчика давления сочетает растягивающуюся электронику и ячейки долговременной памяти, тепловой датчик объединяет термореактивные покрытия и память, а датчик боли объединяет все три технологии. Ячейки памяти в каждом прототипе были ответственны за запуск реакции, когда давление, жар или боль достигали установленного порога.
Это тоже интересно:
