Melbournessa, Australiassa sijaitsevan RMIT-yliopiston tiimin kehittämä prototyyppilaite voi sähköisesti
Johtava tutkija professori Madhu Bhaskarankivutunnistimen prototyyppi oli merkittävä edistysaskel biolääketieteellisessä tekniikassa ja seuraavan sukupolven älykkäässä robotiikassa.
Iho on suurin aistielimemmekehot, joissa on monimutkaiset toiminnot ja jotka on suunniteltu lähettämään nopeita hälytyssignaaleja, kun jotain sattuu. Tunnemme asioita ihomme läpi koko ajan, mutta reagoimme kipuun vain tietyllä hetkellä, kuten koskettaessamme jotain liian kuumaa tai terävää. Mikään elektroninen tekniikka ei ole kyennyt realistisesti simuloimaan tätä hyvin inhimillistä kivun tunnetta – tähän asti. Keinotekoinen ihomme reagoi välittömästi, kun paine, lämpö tai kylmä saavuttaa tuskallisen kynnyksen. Tämä on tärkeä askel eteenpäin niiden monimutkaisten palautejärjestelmien tulevassa kehityksessä, joita tarvitsemme todella älykkäiden proteesien ja älykkään robotiikan luomiseksi.
Johtava tutkija, professori Madhu Bhaskaran
Toiminnalliset anturiprototyypit
Kipuanturin prototyypin lisäksi tutkimusryhmä on myös kehittänyt laitteita, joissa on joustava elektroniikka, joka tunnistaa ja reagoi lämpötilan ja paineen muutoksiin.
Bhaskaran, funktionaalisen ryhmän johtajaMaterials and Microsystems at RMIT, mainitut kolme toiminnallista prototyyppiä kehitettiin siirtämään elektronisesti ihon herkkyyden tärkeimmät toiminnot. Jatkokehityksen myötä venyvä keinonahka voi olla myös tulevaisuuden vaihtoehto ei-invasiivisille ihosiirteille, joissa perinteinen lähestymistapa ei ole elinkelpoinen tai ei toimi.
Nahka-anturilaitteen prototyyppi, joka on valmistettu joustavasta elektroniikasta.
Luotto: RMIT-yliopisto
"Meidän on edelleen kehitettävä tämän tekniikan integroimiseksi biolääketieteen sovelluksiin, mutta perusasiat - biologinen yhteensopivuus, ihon kaltainen laajennettavuus - ovat jo olemassa", tutkija sanoi.
Kuinka tehdä e-iho?
Uusi tutkimus, joka jätettiin väliaikaisena patenttina, yhdistää kolme tekniikkaa, jonka tiimi on aiemmin kehittänyt ja patentoinut:
- Joustava elektroniikka: Yhdistä oksidimateriaalit bioyhteensopivaan silikoniin tarrapaksun, läpinäkyvän, särkymättömän ja puettavan elektroniikan luomiseksi.
- Lämpötilareaktiiviset pinnoitteet: Itsemodifioidut pinnoitteet, jotka ovat 1000 kertaa ohuempia kuin ihmisen hiukset, perustuvat materiaaliin, joka muuttuu kuumalle altistettaessa.
- Jäljitä aivomuistia: Elektroniset muistisolut, jotka jäljittelevät tapaa, jolla aivot käyttävät pitkäaikaista muistia aikaisempien tietojen palauttamiseksi ja tallentamiseksi.
Paineanturin prototyyppi yhdistyylaajennettava elektroniikka ja pitkäaikaiset muistikennot, lämpöanturi integroi lämpökovettuvat pinnoitteet ja muistin, ja kipusensori integroi kaikki kolme tekniikkaa.
Ph.D. Ataur Rahman sanoi, että kussakin prototyypissä olevat muistisolut ovat vastuussa vastauksen laukaisemisesta, kun paine, lämpö tai kipu saavuttaa asetetun kynnyksen.
Itse asiassa loimme ensimmäisen elektronisensomatosensorit, jotka toistavat kehon monimutkaisen hermosysteemin, hermoreittien ja reseptorien keskeiset piirteet, jotka hallitsevat aistien ärsykkeiden käsitystä. Vaikka joissakin nykyisissä tekniikoissa on käytetty sähköisiä signaaleja eri kiputasojen simuloimiseksi, nämä uudet laitteet voivat reagoida todelliseen mekaaniseen paineeseen, lämpötilaan ja kipuun ja tarjota oikean elektronisen vasteen. Tämä tarkoittaa sitä, että keinonahkamme tietää eron tapin kevyestä koskettamisesta sormella tai pistämisestä vahingossa - tärkeä ero, jota ei ole koskaan saavutettu sähköisesti aiemmin.
Ph.D Ataur Rahman
Tutkimusta tukiAustralian tutkimusneuvosto RMIT: n huippumodernissa mikro- / nanoteknologian ja laiteprototyyppien mikronano-nanoteknologian tutkimuskeskuksessa.
Lue myös
Andromedan halo lähestyy galaksiamme. Kerromme miksi se on tärkeää
Koronaviruksen oireet lapsilla. Mihin sinun tulisi kiinnittää huomiota?
Kävi ilmi, että Mayan sivilisaatio jätti kaupunkejaan