Prototypowe urządzenie opracowane przez zespół z Uniwersytetu RMIT w Melbourne w Australii może działać elektronicznie
Główny badacz, profesor Madhu Bhaskaranpowiedział, że prototyp czujnika bólu był znaczącym krokiem naprzód w technologii biomedycznej i inteligentnej robotyce nowej generacji.
Skóra jest naszym największym narządem zmysłówciała o złożonych funkcjach, zaprojektowane do wysyłania szybkich sygnałów ostrzegawczych, gdy coś boli. Cały czas czujemy rzeczy przez skórę, ale nasza reakcja na ból pojawia się tylko w określonym momencie, na przykład gdy dotkniemy czegoś zbyt gorącego lub zbyt ostrego. Żadna technologia elektroniczna nie była w stanie realistycznie symulować tego bardzo ludzkiego uczucia bólu – aż do teraz. Nasza sztuczna skóra reaguje natychmiast, gdy ciśnienie, ciepło lub zimno osiągają bolesny próg. Jest to ważny krok naprzód w przyszłym rozwoju złożonych systemów sprzężenia zwrotnego, których potrzebujemy, aby stworzyć naprawdę inteligentną protetykę i inteligentną robotykę.
Główny badacz, profesor Madhu Bhaskaran
Funkcjonalne prototypy czujników
Oprócz prototypowego czujnika bólu, zespół badawczy opracował również urządzenia z rozciągliwą elektroniką, które mogą wykrywać zmiany temperatury i ciśnienia oraz reagować na nie.
Bhaskaran, współprzewodniczący grupy funkcjonalnejMateriały i mikrosystemy w RMIT, powiedział, że trzy funkcjonalne prototypy zostały opracowane w celu elektronicznego przenoszenia kluczowych funkcji wrażliwości skóry. Wraz z dalszym rozwojem, rozciągliwa sztuczna skóra może być również przyszłą opcją dla nieinwazyjnych przeszczepów skóry, w przypadku których tradycyjne podejście nie jest opłacalne lub nie działa.
Prototyp skórzanego czujnika wykonanego z rozciągliwej elektroniki.
Kredyt: Uniwersytet RMIT
„Potrzebujemy dalszego rozwoju, aby zintegrować tę technologię z zastosowaniami biomedycznymi, ale podstawy - biokompatybilność, rozciągliwość podobna do skóry - już istnieją” - powiedział naukowiec.
Jak zrobić e-skin?
Nowe badanie, zgłoszone jako tymczasowy patent, łączy w sobie trzy technologie opracowane i opatentowane przez zespół:
- Odporna elektronika: połącz materiały tlenkowe z biokompatybilnym silikonem, aby stworzyć grube, przezroczyste, odporne na pęknięcia i nadające się do noszenia elementy elektroniczne.
- Powłoki reagujące na temperaturę: powłoki samomodyfikujące się 1000 razy cieńsze od ludzkiego włosa, na bazie materiału, który przekształca się pod wpływem ciepła.
- Mimiczna pamięć mózgu: Elektroniczne komórki pamięci, które naśladują sposób, w jaki mózg wykorzystuje pamięć długotrwałą do przywoływania i przechowywania wcześniejszych informacji.
Prototypowy czujnik ciśnienia łączy sięrozszerzalna elektronika i komórki pamięci długoterminowej, czujnik ciepła integruje powłoki termoutwardzalne i pamięć, a czujnik bólu integruje wszystkie trzy technologie.
Dr Ataur Rahman powiedział, że komórki pamięci w każdym prototypie są odpowiedzialne za wyzwalanie odpowiedzi, gdy ciśnienie, ciepło lub ból osiągną ustalony próg.
W rzeczywistości stworzyliśmy pierwszy elektronicznysomatosensory, które odtwarzają kluczowe cechy złożonego systemu neuronów, ścieżek nerwowych i receptorów organizmu, które regulują nasze postrzeganie bodźców zmysłowych. Podczas gdy niektóre istniejące technologie wykorzystywały sygnały elektryczne do symulacji różnych poziomów bólu, te nowe urządzenia mogą reagować na rzeczywiste ciśnienie mechaniczne, temperaturę i ból oraz zapewniać prawidłową odpowiedź elektroniczną. Oznacza to, że nasza sztuczna skóra zna różnicę między lekkim dotknięciem szpilki palcem lub przypadkowym ukłuciem - to ważna różnica, której nigdy wcześniej nie osiągnięto elektronicznie.
Doktorat Ataur Rahman
Badanie było wspierane przezAustralian Research Council w najnowocześniejszym centrum badawczym mikronano-nanotechnologii RMIT zajmującym się mikro / nanotechnologią i prototypowaniem urządzeń.
Czytaj także
Halo Andromedy zbliża się do naszej galaktyki. Powiemy Ci, dlaczego jest to ważne
Objawy koronawirusa u dzieci. Na co powinieneś zwrócić uwagę?
Okazało się, że cywilizacja Majów opuściła swoje miasta