Ta elektroniczna skóra reaguje na ból jak prawdziwa

{reklama-artykul}Cóż, większość ludzi raczej nie czerpie radości z odczuwania bólu. Niemniej, ból ma dla nas ogromne znaczenie. Informuje on nas bowiem o tym, że coś jest z naszym organizmem nie tak, ostrzega o niebezpieczeństwie, chroni nas przed dalszymi uszkodzeniami ciała. Dzięki niemu wiemy na przykład, że gdy chwycimy parzący uchwyt rozgrzanej patelni, natychmiast powinniśmy go puścić. Jako że obecne roboty ani protezy nie są w stanie czuć bólu, są na poważne uszkodzenia narażone dużo bardziej niż powinny. Wkrótce może się to jednak zmienić – za sprawą nowej sztucznej skóry.

Elektroniczna skóra reagująca na ból

Dotychczas stworzono niejedną elektroniczną skórę czującą dotyk. Najnowsza potrafi jednak dodatkowo reagować na ból, i to niczym ludzie. Ma ona zapewniać natychmiastową informację zwrotną w przypadku, gdy panujące na jej powierzchni ciśnienie i temperatura osiągną poziomy, które u człowieka wywołałyby reakcję bólową. Jej autorami są badacze z australijskiego Królewskiego Instytutu Technologii w Melbourne (RMIT).

Prototyp elektronicznej skóry reagującej na ból jest rozciągliwy i niezwykle cienki. Jego podstawę stanowi warstwa biokompatybilnego silikonu. Na niej umieszczono powłoki reagujące na zmiany temperatury poprzez zniekształcanie swej struktury oraz elektroniczne „komórki pamięciowe” zaprojektowane tak, aby naśladowały sposób, w jaki mózg przechowuje informacje.

Prototyp elektronicznej skóry reagującej na ból. | Źródło: RMIT

„Zasadniczo stworzyliśmy pierwsze elektroniczne somatosensory – replikujące kluczowe cechy złożonego systemu neuronów, ścieżek neuronowych i receptorów, które odpowiadają za naszą percepcję bodźców czuciowych.”, powiedział Md. Ataur Rahman, jeden z autorów elektronicznej skóry. „Podczas gdy niektóre istniejące technologie wykorzystywały elektryczne sygnały w celu naśladowania różnych poziomów bólu, te nowe urządzenia mogą reagować na rzeczywisty mechaniczny ucisk, temperaturę i ból, zapewniając właściwą elektroniczną odpowiedź na nie.”

Wynalazek o zaskakującej czułości

Podobno elektroniczna skóra radzi sobie z rozpoznawaniem bólu na tyle dobrze, że jest w stanie odróżnić od siebie zaledwie dotknięcie jej powierzchni przez szpilkę oraz dźgnięcie tym samym przedmiotem. Nigdy wcześniej nie udało się czegoś takiego osiągnąć.

„Cały czas wyczuwamy rzeczy z pomocą skóry, ale ból pojawia się tylko w pewnych momentach – na przykład gdy dotykamy czegoś zbyt gorącego lub ostrego.”, stwierdził kolejny z badaczy, profesor Madhu Bhaskaran. „Żadna elektroniczna technologia nie była w stanie naśladować tego bardzo ludzkiego uczucia bólu – aż do teraz. Nasza sztuczna skóra reaguje natychmiast, gdy ciśnienie, ciepło lub zimno osiągają bolesny próg. To znaczący krok naprzód w rozwoju wyrafinowanych systemów zapewniających informacje zwrotną – systemów, których potrzebujemy, aby opracować naprawdę inteligentne protezy i roboty.”

Co ważne, autorzy skóry zauważają, że w zasadzie ich dzieło mogłoby znaleźć zastosowanie nie tylko w dziedzinie protetyki i robotyki. Ich zdaniem elektroniczna skóra zdolna do odczuwania bólu mogłaby zostać wykorzystana podczas przeszczepów skóry, stanowiąc alternatywę dla żywej tkanki. W tej chwili trudno jednak stwierdzić, czy rzeczywiście byłaby to alternatywa lepsza.

Źródło: RMIT, fot. tyt. Ella Maru Studio