Μια πρωτότυπη συσκευή που αναπτύχθηκε από μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο RMIT στη Μελβούρνη της Αυστραλίας, μπορεί ηλεκτρονικά
Επικεφαλής Ερευνητής Καθηγητής Madhu Bhaskaranείπε ότι το πρωτότυπο του αισθητήρα πόνου ήταν ένα σημαντικό βήμα προόδου στη βιοϊατρική τεχνολογία και την ευφυή ρομποτική επόμενης γενιάς.
Το δέρμα είναι το μεγαλύτερο αισθητήριο όργανό μαςσώματα με πολύπλοκες λειτουργίες σχεδιασμένα να στέλνουν σήματα ταχείας ειδοποίησης όταν κάτι πονάει. Νιώθουμε πράγματα μέσα από το δέρμα μας όλη την ώρα, αλλά η απόκρισή μας στον πόνο εμφανίζεται μόνο σε μια συγκεκριμένη στιγμή, όπως όταν αγγίζουμε κάτι πολύ ζεστό ή πολύ αιχμηρό. Καμία ηλεκτρονική τεχνολογία δεν μπόρεσε να προσομοιώσει ρεαλιστικά αυτό το πολύ ανθρώπινο συναίσθημα πόνου—μέχρι τώρα. Το τεχνητό δέρμα μας αντιδρά αμέσως όταν η πίεση, η ζέστη ή το κρύο φτάσουν σε ένα οδυνηρό κατώφλι. Αυτό είναι ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στη μελλοντική ανάπτυξη των πολύπλοκων συστημάτων ανάδρασης που χρειαζόμαστε για να δημιουργήσουμε πραγματικά έξυπνα προσθετικά και έξυπνα ρομποτικά.
Επικεφαλής ερευνητής, ο καθηγητής Madhu Bhaskaran
Λειτουργικά πρωτότυπα αισθητήρων
Εκτός από τον πρωτότυπο αισθητήρα πόνου, η ερευνητική ομάδα έχει επίσης αναπτύξει συσκευές με ελαστικά ηλεκτρονικά που μπορούν να ανιχνεύσουν και να ανταποκριθούν σε αλλαγές στη θερμοκρασία και την πίεση.
Bhaskaran, συν-αρχηγός της λειτουργικής ομάδαςυλικά και μικροσυστήματα στο RMIT, ανέφεραν τρία λειτουργικά πρωτότυπα για την ηλεκτρονική μεταφορά βασικών λειτουργιών ευαισθησίας του δέρματος. Με την περαιτέρω ανάπτυξη, το επεκτάσιμο τεχνητό δέρμα μπορεί επίσης να είναι μια μελλοντική επιλογή για μη επεμβατικά δερματικά μοσχεύματα όπου η παραδοσιακή προσέγγιση δεν είναι βιώσιμη ή δεν λειτουργεί.
Ένα πρωτότυπο μιας συσκευής αισθητήρα δέρματος φτιαγμένο με ελαστικά ηλεκτρονικά.
Πίστωση: Πανεπιστήμιο RMIT
"Χρειαζόμαστε περαιτέρω ανάπτυξη για να ενσωματώσουμε αυτήν την τεχνολογία σε βιοϊατρικές εφαρμογές, αλλά τα βασικά - βιοσυμβατότητα, εκτατότητα σαν το δέρμα - υπάρχουν ήδη εκεί", δήλωσε ο επιστήμονας.
Πώς να φτιάξετε το e-skin;
Η νέα μελέτη, που κατατέθηκε ως προσωρινό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, συνδυάζει τρεις τεχνολογίες που είχαν προηγουμένως αναπτυχθεί και κατοχυρωθεί με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από την ομάδα:
- Ελαστικά Ηλεκτρονικά: Συνδυάζοντας υλικά οξειδίου με βιοσυμβατή σιλικόνη για δημιουργία αυτοκόλλητων, διαφανών, αδιάβροχων και φορητών ηλεκτρονικών.
- Επικαλύψεις που αντιδρούν στη θερμοκρασία: Αυτο-τροποποιημένες επικαλύψεις 1000 φορές λεπτότερες από τα ανθρώπινα μαλλιά, με βάση ένα υλικό που μεταμορφώνεται όταν εκτίθεται σε θερμότητα.
- Brain Mimic Memory: Ηλεκτρονικά κύτταρα μνήμης που μιμούνται τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος χρησιμοποιεί τη μακροχρόνια μνήμη για την ανάκληση και την αποθήκευση προηγούμενων πληροφοριών.
Ο πρωτότυπος αισθητήρας πίεσης συνδυάζειεπεκτάσιμα ηλεκτρονικά και μακροπρόθεσμα κελιά μνήμης, ο αισθητήρας θερμότητας ενσωματώνει θερμοσκληρυνόμενες επικαλύψεις και μνήμη και ο αισθητήρας πόνου ενσωματώνει και τις τρεις τεχνολογίες.
Ο Ataur Rahman, Ph.D., δήλωσε ότι τα κύτταρα μνήμης σε κάθε πρωτότυπο είναι υπεύθυνα για την ενεργοποίηση μιας απόκρισης όταν η πίεση, η θερμότητα ή ο πόνος φτάσουν σε ένα καθορισμένο κατώφλι.
Στην πραγματικότητα, δημιουργήσαμε το πρώτο ηλεκτρονικόσωματοαισθητήρες που αναπαράγουν βασικά χαρακτηριστικά του σύνθετου συστήματος νευρώνων, νευρικών οδών και υποδοχέων του σώματος που διέπουν την αντίληψή μας για αισθητήρια ερεθίσματα. Ενώ ορισμένες υπάρχουσες τεχνολογίες έχουν χρησιμοποιήσει ηλεκτρικά σήματα για την προσομοίωση διαφορετικών επιπέδων πόνου, αυτές οι νέες συσκευές μπορούν να ανταποκριθούν σε πραγματική μηχανική πίεση, θερμοκρασία και πόνο και να παρέχουν τη σωστή ηλεκτρονική απόκριση. Αυτό σημαίνει ότι το τεχνητό δέρμα μας γνωρίζει τη διαφορά μεταξύ του ελαφρού αγγίγματος μιας καρφίτσας με ένα δάχτυλο ή της τυχαίας διάτρησης - μια σημαντική διάκριση που δεν έχει επιτευχθεί ποτέ ηλεκτρονικά.
Ph.D. Ataur Rahman
Η μελέτη υποστηρίχθηκε απόΤο Συμβούλιο Έρευνας της Αυστραλίας στο ερευνητικό κέντρο μικροχλωρο-νανοτεχνολογίας του RMIT για τη μικρο-νανοτεχνολογία και τη δημιουργία πρωτοτύπων συσκευών.
Διαβάστε επίσης
Το φωτοστέφανο της Ανδρομέδας πλησιάζει τον γαλαξία μας. Σας λέμε γιατί είναι σημαντικό
Συμπτώματα κοροναϊού σε παιδιά. Σε τι πρέπει να προσέξετε;
Αποδείχθηκε ότι έκανε τον πολιτισμό των Μάγια να εγκαταλείψουν τις πόλεις τους