Штучна шкіра
Шкіра людини має мільйони рецепторів. Вони реагують, посилаючи електричні імпульси в мозок через нерви. Мозок відповідає, відправляючи інформацію назад і наказуючи м'язам рухатися. Жива шкіра м'яка і може багаторазово розтягуватися.
Дивіться також Вчені навчилися викликати сплячку в тварин і тепер хочуть випробувати це на людях
Ми були натхненні природою та хотіли імітувати її. Можливо, ми коли-небудь зможемо допомогти пацієнтам не тільки відновити рухову функцію, а й відчуття,
– сказав Вайхен Ван, перший автор дослідження.
У штучній шкірі складно повторити таке ж розтягнення і зберегти електропровідність. У новій розробці використовуються об'єднані в мережу шари еластичних органічних транзисторів, які сприймають і передають електричні сигнали. Шари, складені між собою, мають товщину всього від 25 до 50 мікронів — тонкі, як аркуш паперу. Мережі діють як датчики вимірювання тиску, температури, напруги та хімічних речовин. Вони й перетворюють цю сенсорну інформацію на електричний імпульс. Для роботи електронній шкірі потрібно всього від 5 вольтів електрики.
Під час дотику до електронної шкіри щура імпульс передавався дротом у мозок, у соматосенсорну кору, яка відповідає за обробку фізичних відчуттів. Мозок щура відреагував, пославши електричний сигнал на ногу. Це було зроблено за допомогою пристрою, який підсилює і передає сигнали від мозку до м'язів, імітуючи зв'язки в нервовій системі. Нога щура сіпнулася. Примітно, що рух відповідав різній силі тиску.
У разі випробувань на людях пристрій не потребуватиме імплантації дроту для надсилання сенсорної інформації в мозок. Команда припускає використання бездротового зв'язку між електронною шкірою та електричним стимулятором, розташованим поруч із нервом.
Але дечого новій шкірі ще не вистачає: стійкої пам'яті. Людська шкіра запам'ятовує, як відчувається об'єкт, а потім може передбачити це. Є ще одна проблема: передача сигналів поки що занадто повільна, щоб бути корисною. Наступним кроком буде розміщення більшої кількості різних датчиків в електронній шкірі, щоб точніше відтворити відчуття.