لمس المستقبل: الجلد الاصطناعي ليس خيال علمي
 |
| لمس المستقبل |
يمكن لمستشعر الضغط الجديد الضعيف أن يكون خطوة نحو خلق جلد صناعي قادر على الشعور بالفعل.
إن إحساس اللمس أمر مهم لتطوير الروبوتات التي يمكنها التنقل في العالم ، ويمكن أن تحسن الأطراف الصناعية لمبتوري الأطراف. لكن الجلد البشري الاصطناعي يصعب تحديده بشكل ملحوظ ، نظراً إلى أن البشرة حساسة لأخف اللمسات والمرونة وتستخدم القليل من الطاقة.
قد يستوعب جهاز استشعار جديد هذه الفاتورة ، وفقا لورقة نشرت اليوم (14 مايو) في مجلة نيتشر كوميونيكيشنز. وقالت الباحثة في الدراسة زينان باو استاذة الهندسة الكيميائية بجامعة ستانفورد ان جهاز الاستشعار أكثر حساسية للضغط من جلد الانسان.
"إذا كنت تستخدم إصبعك لتلمس بشرتك أو يدك ، فإن الضغط المطبق في نطاق الكيلوكاسكال ،" قالت باو مشيرة إلى وحدة الضغط. "يستطيع مستشعرنا اكتشاف الضغط الذي يقل بضع مئات من المرات عن اللمسة اللطيفة."
إقرأ أيضا : يمكن للبشرة الإصطناعية أن تمنح الإنسان الشعور باللمس
تعمل باو وزملاؤها في مجال الإلكترونيات المستوحاة من الجلد البشري لسنوات. في عام 2010 ، أعلنوا عن تطوير مستشعر ضغط إضافي حساس مصنوع من المطاط الفائق. لكن لم يكن لهذا الجهاز ترانزستور مرن ، وهو شبه الموصل الذي ينقل الإشارة من جهاز الاستشعار.
وقال باو ان الجهاز الجديد هو عبارة عن ترانزستور مصنوع من اشباه الموصلات البوليمر المرن.
وقالت: "إذا كانت لدينا طبقة من المطاط ، ونضغط على المطاط ، فسوف يتشوه المطاط". "وعندما تتشوه ، فإنها ستغير مقدار الشحنة التي يمكن أن تخزنها. هذه الشحنات ستؤثر على التدفق الحالي في الترانزستور."
يعمل المستشعر حتى عند المنحني ، كما هو حول جزء من الجسم. اختبر باو وزملاؤها جهازهم على معصم الرجل ، ووجدوا أنهم يستطيعون أخذ نبضه بحساسية أكثر بكثير من وضع أصابع على شريانه.
لا يمكن للأصابع التي يتم تثبيتها في نقطة النبض إلا أن تكشف عن أقوى دفعة من الدم عبر الوعاء. يستطيع المستشعر المرن أيضاً أن يكشف عن موجة ثانية أضعف من الدم ترتد من الأطراف ، وموجة ثالثة يمكن أن توفر قياسًا لصلابة الشريان. يمكن أن تكون الشرايين الصلبة علامة على الضرر الناجم عن مرض السكري ، أو تراكم الكوليسترول.
والخطوة التالية بالنسبة لباو والباحثين المشاركين فيها هي جعل الجهاز لاسلكيًا ، وبالتالي تعقيدًا أقل للمراقبة الطبية المستمرة. وقالت إن الهدف في نهاية المطاف هو الدخول إلى مجال الخيال العلمي: بناء الجلد الاصطناعي الذي يمكن أن يشعر به ويشعر به.
وقالت باو "لجعل الجلد الصناعي في الواقع ، ما زلنا بحاجة إلى أن نتمكن من توصيل المستشعرات بأنظمة عصبية ، بحيث يمكن نقل إشارة المستشعر إلى الدماغ البشري". "هذا سيكون تحديا كبيرا."
ومع ذلك ، قالت إن الفريق يحرز تقدما. في عام 2011 ، طوروا جهاز استشعار يعمل باللمس ، وفي عام 2012 ، قاموا بإنشاء نسخة يمكن أن تلتئم من الخدوش.
وقالت باو: يحب طلابي" ستار تريك "و" الرجل الحديدي ". "أفلام الخيال العلمي هذه تمنحهم الإلهام ، وتجعلنا أكثر إبداعًا وإبداعًا."
إرسال تعليق