Prototyp zariadenia vyvinutý tímom z univerzity RMIT v austrálskom Melbourne dokáže elektronicky
Vedúci výskumný pracovník, profesor Madhu Bhaskaranuviedol, že prototyp snímača bolesti bol významným krokom vpred v biomedicínskej technológii a inteligentnej robotike novej generácie.
Koža je náš najväčší zmyslový orgántelá s komplexnými funkciami navrhnutými tak, aby vysielali rýchle výstražné signály, keď vás niečo bolí. Neustále cítime veci cez našu kožu, ale naša reakcia na bolesť nastáva len v určitom okamihu, napríklad keď sa dotkneme niečoho príliš horúceho alebo príliš ostrého. Žiadna elektronická technológia nedokázala realisticky simulovať tento veľmi ľudský pocit bolesti – až doteraz. Naša umelá pokožka reaguje okamžite, keď tlak, teplo alebo chlad dosiahne prah bolesti. Ide o dôležitý krok vpred v budúcom vývoji komplexných systémov spätnej väzby, ktoré potrebujeme na vytvorenie skutočne inteligentnej protetiky a inteligentnej robotiky.
Vedúci výskumník, profesor Madhu Bhaskaran
Prototypy funkčných senzorov
Okrem prototypu snímača bolesti vyvinul výskumný tím aj zariadenia s roztiahnuteľnou elektronikou, ktoré dokážu snímať a reagovať na zmeny teploty a tlaku.
Bhaskaran, spoluriaditeľ funkčnej skupinymateriálov a mikrosystémov na RMIT, boli uvedené tri funkčné prototypy vyvinuté na elektronický prenos kľúčových funkcií citlivosti pokožky. S ďalším vývojom môže byť roztiahnuteľná umelá pokožka budúcou možnosťou pre neinvazívne kožné štepy, kde tradičný prístup nie je životaschopný alebo nefunguje.
Prototyp koženého snímacieho zariadenia vyrobený s roztiahnuteľnou elektronikou.
Poďakovanie: RMIT University
„Potrebujeme ďalší vývoj, aby sme integrovali túto technológiu do biomedicínskych aplikácií, ale základy - biokompatibilita, kožná rozšíriteľnosť - už existujú,“ uviedol vedec.
Ako vyrobiť e-skin?
Nová štúdia podaná ako dočasný patent kombinuje tri technológie predtým vyvinuté a patentované tímom:
- Odolná elektronika: Kombináciou oxidových materiálov s biokompatibilným silikónom vytvoríte priehľadnú elektroniku odolnú proti rozbitiu a nositeľnú elektronikou.
- Teplotne reaktívne nátery: Samopraviteľné nátery, ktoré sú 1 000-krát tenšie ako ľudské vlasy, na základe materiálu, ktorý sa pri pôsobení tepla transformuje.
- Mimická pamäť mozgu: Elektronické pamäťové bunky, ktoré napodobňujú spôsob, akým mozog využíva dlhodobú pamäť na vyvolanie a uloženie predchádzajúcich informácií.
Prototyp tlakového senzora sa kombinujerozšíriteľná elektronika a dlhodobé pamäťové články, tepelný senzor integruje termosetické povlaky a pamäť a snímač bolesti integruje všetky tri technológie.
Ataur Rahman, Ph.D., uviedol, že pamäťové bunky v každom prototype sú zodpovedné za spustenie reakcie, keď tlak, teplo alebo bolesť dosiahnu stanovenú hranicu.
V skutočnosti sme vytvorili prvý elektronickýsomatosenzory, ktoré reprodukujú kľúčové vlastnosti komplexného systému tela neurónov, nervových dráh a receptorov, ktoré riadia naše vnímanie zmyslových podnetov. Zatiaľ čo niektoré existujúce technológie používali elektrické signály na simuláciu rôznych úrovní bolesti, tieto nové zariadenia môžu reagovať na skutočný mechanický tlak, teplotu a bolesť a poskytovať správnu elektronickú odpoveď. To znamená, že naša umelá koža pozná rozdiel medzi ľahkým dotykom špendlíka prstom alebo náhodným vpichom - dôležitý rozdiel, ktorý sa nikdy predtým elektronicky nedosiahol.
Ph.D. Ataur Rahman
Štúdiu podporilAustrálska rada pre výskum v najmodernejšom výskumnom centre pre mikronano-nanotechnológie spoločnosti RMIT pre mikro / nanotechnológie a prototypy zariadení.
Prečítajte si tiež
Svietidlo Andromeda sa blíži k našej galaxii. Povieme vám, prečo je to dôležité
Príznaky koronavírusu u detí. Čomu by ste mali venovať pozornosť?
Ukázalo sa, že donútilo mayskú civilizáciu opustiť svoje mestá