Un prototipo di dispositivo sviluppato da un team della RMIT University di Melbourne, in Australia, potrebbeNell'e-mail
Professore ricercatore capo Madhu Bhaskaranha affermato che il prototipo del sensore del dolore è stato un significativo passo avanti nella tecnologia biomedica e nella robotica intelligente di prossima generazione.
La pelle è l'organo sensoriale più grande del nostro corpo, con funzioni complesse progettate per inviare segnali di allarme rapido quando qualcosa fa male.Sentiamo le cose attraverso la nostra pelle tutto il tempo, ma la nostra risposta al dolore si manifesta solo in un certo momento, come quando tocchiamo qualcosa di troppo caldo o troppo piccante.Nessuna tecnologia elettronica è stata in grado di imitare realisticamente questa sensazione di dolore molto umana, fino ad ora.La nostra ecopelle reagisce istantaneamente quando la pressione, il caldo o il freddo raggiungonoSi tratta di un importante passo avanti nello sviluppo futuro dei sofisticati sistemi di feedback di cui abbiamo bisogno per creare protesi e robotica veramente intelligenti.
Ricercatore principale, Prof. Madhu Bhaskaran
Prototipi di sensori funzionali
Oltre al prototipo di sensore del dolore, il team di ricerca ha anche sviluppato dispositivi con elettronica estensibile in grado di rilevare e rispondere ai cambiamenti di temperatura e pressione.
Bhaskaran, co-leader del gruppo funzionaleMaterials and Microsystems presso RMIT, ha detto che tre prototipi funzionali sono stati sviluppati per trasferire elettronicamente le funzioni chiave della sensibilità della pelle. Con l'ulteriore sviluppo, la pelle artificiale estensibile potrebbe anche essere un'opzione futura per innesti cutanei non invasivi in cui l'approccio tradizionale non è praticabile o non funziona.
Un prototipo di un dispositivo sensore di pelle realizzato con elettronica estensibile.
Credito: RMIT University
"Abbiamo bisogno di ulteriori sviluppi per integrare questa tecnologia nelle applicazioni biomediche, ma le basi - biocompatibilità, estensibilità simile alla pelle - sono già presenti", ha detto lo scienziato.
Come realizzare la e-skin?
Il nuovo studio, depositato come brevetto provvisorio, combina tre tecnologie precedentemente sviluppate e brevettate dal team:
- Elettronica resiliente: combina materiali in ossido con silicone biocompatibile per creare componenti elettronici spessi come adesivi, trasparenti, infrangibili e indossabili.
- Rivestimenti reattivi alla temperatura: Rivestimenti automodificanti 1.000 volte più sottili dei capelli umani, basati su un materiale che si trasforma se esposto al calore.
- Memoria cerebrale mimica: celle di memoria elettroniche che imitano il modo in cui il cervello utilizza la memoria a lungo termine per richiamare e memorizzare informazioni precedenti.
Il prototipo di sensore di pressione combinaelettronica espandibile e celle di memoria a lungo termine, il sensore di calore integra rivestimenti termoindurenti e memoria e il sensore del dolore combina tutte e tre le tecnologie.
Ataur Rahman, Ph.D., ha affermato che le cellule di memoria in ciascun prototipo sono responsabili dell'attivazione di una risposta quando la pressione, il calore o il dolore raggiungono una soglia prestabilita.
In effetti, abbiamo creato la prima elettronicasomatosensori che riproducono le caratteristiche chiave del complesso sistema del corpo di neuroni, percorsi neurali e recettori che regolano la nostra percezione degli stimoli sensoriali. Sebbene alcune tecnologie esistenti abbiano utilizzato segnali elettrici per simulare diversi livelli di dolore, questi nuovi dispositivi possono rispondere a pressione meccanica, temperatura e dolore reali e fornire la risposta elettronica corretta. Ciò significa che la nostra pelle artificiale conosce la differenza tra toccare leggermente uno spillo con un dito o pungerlo accidentalmente: una differenza importante che non è mai stata raggiunta elettronicamente prima.
Dottore di ricerca Ataur Rahman
Lo studio è stato sostenuto daAustralian Research Council presso il centro di ricerca all'avanguardia sulla micronano-nanotecnologia di RMIT per la micro / nanotecnologia e la prototipazione di dispositivi.
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