En prototyp som utvecklats av ett team vid RMIT University i Melbourne, Australien, skulle kunnaI e-postmeddelandet
Ledande forskare professor Madhu Bhaskaransa att smärtgivarsprototypen var ett viktigt steg framåt inom biomedicinsk teknik och nästa generations intelligenta robotik.
Huden är vårt största känselorgankroppar med komplexa funktioner utformade för att skicka snabba varningssignaler när något gör ont. Vi känner saker genom vår hud hela tiden, men vår reaktion på smärta inträffar bara vid ett specifikt ögonblick, till exempel när vi rör vid något för varmt eller för skarpt. Ingen mängd elektronisk teknik har kunnat realistiskt simulera denna mycket mänskliga känsla av smärta – förrän nu. Vår konstgjorda hud reagerar omedelbart när tryck, värme eller kyla når en smärtgräns. Detta är ett viktigt steg framåt i den framtida utvecklingen av de komplexa återkopplingssystem vi behöver för att skapa verkligt intelligenta proteser och intelligent robotik.
Huvudforskare, professor Madhu Bhaskaran
Funktionella sensorprototyper
Utöver prototypens smärtsensor har forskargruppen också utvecklat enheter med töjbar elektronik som kan känna av och svara på förändringar i temperatur och tryck.
Bhaskaran, medledare för den funktionella gruppenMaterial och mikrosystem på RMIT, sade tre funktionella prototyper utvecklades för att elektroniskt överföra nyckelfunktioner för hudkänslighet. Med vidare utveckling kan töjbar konstgjord hud också vara ett framtida alternativ för icke-invasiva hudtransplantat där det traditionella tillvägagångssättet inte är livskraftigt eller inte fungerar.
En prototyp av en lädersensorenhet tillverkad med töjbar elektronik.
Kredit: RMIT University
"Vi behöver vidareutveckling för att integrera denna teknik i biomedicinska applikationer, men det grundläggande - biokompatibilitet, hudliknande töjbarhet - finns redan", sa forskaren.
Hur man gör e-skin?
Den nya studien, inlämnad som ett provisoriskt patent, kombinerar tre teknologier som teamet tidigare utvecklat och patenterat:
- Resilient Electronics: Kombinerar oxidmaterial med biokompatibelt silikon för att skapa klistertjock, transparent, splittrad och bärbar elektronik.
- Temperaturreaktiva beläggningar: Självmodifierande beläggningar 1000 gånger tunnare än människohår, baserat på ett material som förvandlas när det utsätts för värme.
- Mimic Brain Memory: Elektroniska minneceller som härmar hur hjärnan använder långtidsminne för att återkalla och lagra tidigare information.
Trycksensorprototypen kombinerarexpanderbar elektronik och långtidsminneceller, värmesensorn integrerar värmehärdande beläggningar och minne, och smärtsensorn kombinerar alla tre teknikerna.
Ataur Rahman, Ph.D., sa att minnesceller i varje prototyp är ansvariga för att utlösa ett svar när tryck, värme eller smärta når en inställd tröskel.
Faktum är att vi skapade den första elektronikensomatosensorer som reproducerar nyckelfunktioner i kroppens komplexa system av neuroner, neurala vägar och receptorer som styr vår uppfattning om sensoriska stimuli. Medan vissa befintliga tekniker har använt elektriska signaler för att simulera olika nivåer av smärta kan dessa nya enheter svara på verkligt mekaniskt tryck, temperatur och smärta och ge rätt elektroniskt svar. Detta innebär att vårt konstgjorda läder känner till skillnaden mellan att lätt röra vid en stift med ett finger eller pricka den av misstag - en viktig skillnad som aldrig har uppnåtts elektroniskt tidigare.
Ph.D. Ataur Rahman
Studien stöddes avAustralian Research Council vid RMITs toppmoderna forskningscenter för mikronano-nanoteknik för mikro- / nanoteknik och prototyper av enheter.
Läs också
Andromedahalan närmar sig vår galax. Vi berättar varför det är viktigt
Symtom på coronavirus hos barn. Vad du bör vara uppmärksam på?
Det visade sig att den Maya-civilisationen lämnade sina städer