Имитирует человеческую реакцию на боль первая в своем роде электронная кожа

Исследователям из Австралии удалось разработать искусственную кожу, которая реагирует на болезненные раздражители так же, как и настоящая кожа, что они считают важным шагом на пути к созданию

Первая в своем роде электронная кожа имитирует человеческую реакцию на боль

Электронная кожа, которая обладает теми же функциями, что и человеческая, может иметь большое значение для робототехники и медицинских устройств, и ученые серьезно настроены даже на не самые приятные вещи. Исследователям из Австралии удалось разработать искусственную кожу, которая реагирует на болезненные раздражители так же, как и настоящая кожа, что они считают важным шагом на пути к созданию интеллектуальных машин и протезированию.

Зачем нужна новая технология

Может показаться, что это не самая практичная цель, но исследователи уже довольно долгое время работают над созданием электронной кожи, которая позволит роботам и людям с протезами чувствовать боль. Эти технологии могут позволить инвалидам узнать, берут ли они что-то острое или опасное, например, или могут сделать роботов более безопасными для людей.

Исследователи из Королевского Мельбурнского технологического института Австралии, стоящие за последним прорывом, считают, что они создали первое в своем роде устройство, которое может воспроизводить петлю обратной связи болезненных стимулов с беспрецедентной детализацией. Подобно тому, как нервные сигналы проходят в мозг с высокой скоростью, чтобы сообщить ему, что мы столкнулись с чем-то острым или горячим, новая искусственная кожа делает это с большей эффективностью и способностью различать менее и более серьезные формы боли.

«По сути, мы создали первые электронные соматосенсоры, воспроизводящие ключевые особенности сложной системы нейронов, нервных путей и рецепторов организма, которые управляют нашим восприятием сенсорных стимулов», - говорит доктор философии, исследователь Атаур Рахман.

«В то время как некоторые существующие технологии использовали электрические сигналы для имитации различных уровней боли, эти новые устройства могут реагировать на реальное механическое воздействие, температуру и боль, обеспечивая соответствующий электронный отклик. Это означает, что наша искусственная кожа сможет почувствовать разницу между легким прикосновением пальца к булавке и сильным ударами ею по себе - важное отличие, которое никогда раньше не достигалось с помощью электроники».

Составляющие новой электронной кожи

Искусственная кожа фактически включает в себя три отдельные сенсорные технологии, над которыми работает команда. Она состоит из эластичного электронного материала из биосовместимого силикона, тонкого, как наклейка, термореактивных покрытий, которые трансформируются в ответ на нагрев, и электронных ячеек памяти, имитирующих способ хранения информации в мозгу.

Первая в своем роде электронная кожа имитирует человеческую реакцию на боль

«Мы все время ощущаем предметы через кожу, но наша реакция на боль проявляется только в определенный момент, например, когда мы касаемся чего-то слишком горячего или слишком острого», - говорит ведущий исследователь профессор Мадху Бхаскаран.

«До сих пор никакие электронные технологии не могли реалистично имитировать это очень человеческое чувство боли. Наша искусственная кожа мгновенно реагирует, когда давление, жара или холод достигают болезненного порога. Это важный шаг вперед в будущем развитии сложных систем обратной связи, необходимых для создания действительно интеллектуальных протезов и робототехники».

По мере дальнейшей работы команда представляет, что однажды электронная кожа также может быть использована в качестве опции для неинвазивных кожных трансплантатов. «Нам необходимо дальнейшее развитие, чтобы интегрировать эту технологию в биомедицинские приложения, хотя базовые технологии уже имеются», - говорит Бхаскаран.



Автор статьи: Виктор Булавин