Cercetatorii stanford dezvaluie pielea artificiala care poate simti si vindeca

A fost nevoie de un deceniu, dar o echipa de la Stanford a dezvoltat un material plastic artificial care imita abilitatea pielii de a se flexa si vindeca precum si de a permite trimiterea de semnale senzoriale cum ar fi atingerea, temperatura si durerea la creier.

Ar putea fi un salt imens pentru persoanele cu membre protetice.

PublicitatePublicitate

Zhenan Bao, profesor de inginerie chimică la Stanford, a lucrat cu o echipă de 17 oameni de știință pentru a dezvolta creația, care a fost dezvăluită astăzi în revista Science.

aceasta este prima dată când un material flexibil, asemănător pielii, a fost capabil să detecteze presiunea și, de asemenea, să transmită un semnal. Zhenan Bao, Universitatea Stanford

Scopul final al lui Bao este de a crea o tesatura electronica flexibila incorporata cu senzori care pot acoperi un membre protetice pentru a reproduce unele din functiile senzoriale ale pielii.

Este doar un alt pas spre obiectivul său de a replica un aspect de atingere care permite unei persoane să distingă diferența de presiune dintre o strângere de mână și o aderență fermă.

Citește mai mult: Mușchii artificiali din piele și aur de ceapă »

PublicitatePublicitate

Cum funcționează pielea artificială

Invenția este un sistem cu două straturi.

stratul său de sus colectează intrarea senzorială în timp ce partea de jos transportă acele semnale și le traduce în stimuli care imită semnalele celulelor nervoase.

Echipa a descris mai întâi cum ar putea funcționa acum cinci ani, spunând că materialele plastice și cauciucurile ar putea fi folosite ca senzori de presiune prin măsurarea elasticității naturale a structurilor lor moleculare pe măsură ce au întâlnit stimuli. Ei au rafinat această idee prin introducerea unui model de vafe în plastic.

Miliarde de nanotuburi de carbon au fost încorporate în plasticul waffled. Când se aplică presiunea, nanotuburile se strânge împreună pentru a crea electricitate.

Cantitatea de presiune aplicată activează o cantitate proporțională de impulsuri electrice trimise prin mecanism. Apoi se aplică circuitelor care transportă impulsuri de energie electrică către celulele nervoase.

PublicitatePublicitate

În scopul de a face cu adevărat pielea-ca în care ar putea îndoiți fără rupere, echipa a lucrat cu cercetători de la PARC, o companie Xerox cu o tehnologie promitatoare.

Odată ce materialele au fost selectate și desfășurate, echipa a trebuit să determine cum să facă semnalul recunoscut de un neuron biologic. Ei au bioinginerizat celulele pentru a le face sensibili la diferite frecvențe de lumină. Impulsurile luminoase au fost folosite pentru a porni și a opri procesele din interiorul celulelor.

În timp ce optogenetica (așa cum tehnologia este cunoscută în cercurile de cercetare) este utilizată doar în faza experimentală, alte metode vor fi probabil utilizate în dispozitive protetice reale, a spus Bao.

Publicitate

Citește mai mult: Armele protetice de înaltă tehnologie oferă dexteritate pentru amperi »

Ceea ce urmează în cercetare

Echipa speră să dezvolte senzori diferiți pentru a replica diferite senzații tactile. Speranța este de a ajuta protetica să discearnă mătase în comparație cu blănurile sau cu un pahar de apă în comparație cu o ceașcă de cafea. Noțiuni de bază la acest nivel, cu toate acestea, este un alt proces de lungă durată.

PublicitatePublicitate

"Avem o mulțime de lucruri pentru a face acest lucru de la aplicații experimentale la aplicații practice", a spus Bao. "Dar după ce am petrecut mulți ani în această lucrare, văd acum o cale clară în care putem să ne luăm pielea artificială. "

Lucrul la un proiect care ar putea avea impact atât de mulți oameni este mare, pentru că într-adevăr aduce oamenii împreună pentru a lucra spre un scop comun. Alex Chortos, Universitatea Stanford

Benjamin Tee, absolvent recent de doctorat în inginerie electrică; Alex Chortos, candidat la doctorat în știința și ingineria materialelor; și Andre Berndt, un învățat postdoctoral în bioinginerie, au fost autori de plumb pe lucrarea Science.

Ei au spus că cercetarea a fost plină de satisfacții.

Publicitate

"Lucrul la un proiect care ar putea afecta atât de mulți oameni este mare, deoarece într-adevăr îi aduce pe oameni să lucreze pentru un obiectiv comun", a declarat Chortos pentru Healthline. "Acesta a fost un factor major în succesul proiectului, deoarece s-au implicat atât de mulți oameni din diferite laboratoare. "

Citeste mai mult: Pacientul testeaza un pancreas experimental artificial»