חוקרים מאוניברסיטת דונגואה בסין וממרכז ג'וליך למדעי הנויטרונים (JCNS) בגרמניה לאחרונה
בשנים האחרונות רובוטיקה מכל העולםמנסים ליצור מערכות מלאכותיות הדומות לחלקים בגוף האדם ומשחזרות את תפקידיהן. אלה כוללים עור מלאכותי - שכבת הגנה שתשפר גם את היכולות התחושתיות של רובוטים.
"כפי שאנו ידוע, העור הוא הגדול ביותראיבר בגוף האדם שפועל כשכבת הגנה וממשק חושי כדי לשמור על הגוף שלנו בריא ומגיב", אמר Shentong Sun, אחד ממחברי המחקר, ל-TechXplore. "עם ההתפתחות המהירה של בינה מלאכותית ורובוטיקה רכה, מהנדסים מנסים לכסות רובוטים דמויי אדם בעור מלאכותי שמשחזר את כל התכונות המכניות והחושיות של האדם, כך שהם יקבלו את הסביבה החיצונית המשתנה ללא הרף, בדיוק כמונו".
כי עור האדם הואמערכת מורכבת מאוד, קשה מאוד לחקות את כל הפונקציות שלה. לדוגמה, עור אנושי יכול לחוש שינויים סביבתיים שונים, כולל לחץ, עיוות פני השטח ותנודות טמפרטורה, פשוט על ידי קליטת אותות אלקטרוניים מבוססי יונים.
עור יוני היברידי לריפוי עצמי בעל מבנה ננו-סיבי המבוסס על ביוטכנולוגיה של עור אנושי אמיתי. תמונה: Wang et al.
בהשראת המבנה הטבעי של העורבנאדם, מהנדסים יצרו אחד מלאכותי המבוסס על ננו-תג ריפוי עצמי ומטריצה יונית. הם משחזרים את הפונקציות של קולגן ואלסטין (חלבון רקמת חיבור), בהתאמה. התוצאה היא חומר רך אך הופך קשה כאשר נמתח. תכונה זו ידועה בשם קשיחות מתח. בנוסף, העור המלאכותי החדש מתרפא מעצמו לאחר נזקים, עמיד לעייפות, ומגיב במהירות לעיוותים בצורת, דבר שחשוב במיוחד ליישומים תחושתיים.
בהשראת ננו-פייבר שניתן לתיקוןמבנה העור, מהנדסים יצרו עור יוני מלאכותי על ידי שילוב של פיגום ננומש אלסטי לריפוי עצמי לתוך מטריצה יונית רכה אחרת המרפאת את עצמה. הננו-תג הושג על ידי ספינינג אלקטרו של פוליאוריטן סינטטי, שהוא ריפוי עצמי עקב חילופי קשרים דיסולפידים בטמפרטורת החדר. המטריצה היונית הוכנה על ידי אידוי תמיסה מימית של חומצה פוליאקרילאמיד-אקרילית, חומצה היאלורונית ו-CaCl₂ (סידן כלורי).
ניסויים הראו שאפילו 10,000 מחזורי מתיחה לא פגעו בעור. סף העייפות המחושב של עור יוני היברידי הוא כמעט פי שניים מזה של שרירים אנושיים.
קרא עוד:
נאס"א חושפת כיצד נראה העתיד של מערכת השמש
פיזיקאים קיררו אטומים לתיעוד טמפרטורות. הם קרים פי מיליארד מהחלל החיצון.
חוקרים מסבירים מדוע הודו ואסיה התנגשו מהר מאוד
תמונת שער: קאי ג'ייקובסון / הפקולטה למדע יישומי של UBC, ממחקר עור יוני אחר