Электронная пленка, реагирующая на боль, температуру и давление как кожа человека

Ученые университета RMIT в Мельбурне (Австралия) объявили о разработке материала типа "искусственная кожа", который может чувствовать боль, температуру и давление. Он примечателен тем, что воспроизводит реакцию реальной кожи на раздражители, которые посылают соответствующие электрические сигналы по нейронным путям в мозг. Технология предназначена для передачи тактильных ощущений через протезы рук и ног, и может даже помочь заменить кожные трансплантаты искусственными аналогами.

По данным RMIT, этот материал имитирует то, как наша кожа обнаруживает боль, посылая сигналы так же быстро, как и здоровые нервы.

Информация об исследовании была опубликована в журнале Advanced Intelligent Systems.

По словам одного из авторов исследования Маду Бхаскарана (Madhu Bhaskaran),

До сих пор ни одна электронная технология не могла реалистично имитировать то самое человеческое ощущение боли. Наша искусственная кожа реагирует мгновенно, когда давление, жара или холод достигают болезненного порога.

Ученые изготовили три отдельных прибора, один из которых чувствует давление, другой - температуру и третий - боль, хотя технология в принципе позволяет объединить их в одно целое. Это потребовало нового подхода к растягивающейся электронике, использующей оксидные материалы в сочетании с силиконом, чтобы сделать систему, которую можно сгибать и разгибать. Было разработано специальное термочувствительное покрытие, которое может быстро трансформироваться, то есть то, что можно сразу же измерить с помощью электроники. Последним необходимым компонентом были специализированные ячейки памяти, которые используются для принятия решения о том, как обрабатывать сенсорные данные и посылать правильные сигналы при достижении предельных значений.

Директор по исследованиям в области нейрохимии и один из соавторов исследования Атаур Рахман (Ataur Rahman) сказал, что

По сути, мы создали первые электронные соматосенсоры - воспроизводящие ключевые особенности сложной системы нейронов, нейронных путей и рецепторов организма, которые определяют наше восприятие сенсорных стимулов. В то время как некоторые существующие технологии используют электрические сигналы для имитации различных уровней боли, эти новые устройства могут реагировать на реальное механическое давление, температуру и боль, и обеспечивают правильную электронную реакцию. Это означает, что наша искусственная кожа знает разницу между мягким прикосновением пальцем к булавке или случайным ударом ножом - критическое различие, которое до сих пор не было достигнуто электронным способом.