یک دست مصنوعی به با پوست مصنوعی پوشانده شده است / گروه پژوهشی Bao – دانشگاه Stanford

بسیاری از ما نسبت به حس لامسۀ خود بی توجهیم. شاید به این خاطر که هیچ گاه آن را از دست نداده‌ایم. اما باید بدانیم که این حس بسیار پیچیده است. شبکه‌ای بسیار پیچیده از عصبها اطلاعات گوناگونی از یک جسم مانند دما، میزان خیس بودن، سختی، یا وزن آن را به مغز می‌فرستند که در آنجا تبدیل به تصویر یکپارچه ای از یک جسم می‌شود.
در چند سال گذشته بر پیچیدگی اندامهای مصنوعی کنترل شونده با مغز بسیار افزوده شده است. اما هنوز جای یک چیز خالیست: بیشتر پروتزها نمی‌توانند بازخوردی از وضعیت خود ارسال کنند تا کاربر بتواند حس لامسۀ خود را بازیابد. بنا بر پژوهشی که به تازگی در مجلۀ Science منتشر شده به تازگی گروهی به سرپرستی پژوهشگران دانشگاه Stanford نوعی پوست مصنوعی ساخته‌اند که با نانو لوله‌های کربنی پر شده است و می‌تواند مستقیماً مقادیر گوناگون فشار را به سیگنالهای الکتریکی تبدیل کرده و به نرونها منتقل کند.

انگشتان دارای حس لامسه به همراه پوست مصنوعی / گروه پژوهشی Bao – دانشگاه Stanford

این پوست مصنوعی هنوز نمی‌تواند کار یک پوست طبیعی را انجام دهد. پژوهشگران برای این پژوهش پوستی را طراحی کرده‌اند که به فشار حساس باشد. این پوست از یک مدار حسگر فشار انعطاف پذیر تشکیل شده است که بر روی یک بستر ارگانیک قرار می‌گیرد و می‌تواند فشار را به سیگنالی الکتریکی تبدیل کند که قادر است سلولهای قشر مغر یک موش را تحریک کند. شکل این حسگرها آن‌ها را نسبت به مقادیر مختلف فشار حساس می‌کند. پژوهشگران آنگاه توانستند سیگنال را به زبان قابل فهم برای سلولهای مغزی موش تبدیل کنند و بتوانند فرکانس الکتریکی لازم برای فهم سیگنالها از سوی مغز را دریابند. آن‌ها پیش از این پوست مصنوعی را به جای آزمودن بر روی سلولهای مغزی موش، بر روی یک موش واقعی آزمودند و موش توانست حس واقعی لامسه را با آن داشته باشد.

البته باید گفت که این نخستین تلاش برای ساختن پوست مصنوعی نیست. سال گذشته نیز پژوهشگران کره‌ای نتایج پژوهشی را منتشر کردند که در آن پوست می‌توانست میزان خیسی جسمی را که لمس کرده حس کند. اما بنا به گفتۀ پژوهشگران Stanford این پوست مصنوعی سیگنالهای الکتریکی را به گونه‌ای دیگر ارسال می‌کند و می‌تواند با صرفه‌جویی بیشتری در مصرف انرژی کار کند. همچنین می‌تواند سیگنالها را به شکل کارآمدتری در طولانی‌ترین فواصل بدن انسان ارسال کند. این پژوهشگران به فکر بهبود کارایی این پوست مصنوعی هستند به نحوی که نسبت به دیگر حسها مانند حرکت برس یا شانه و یا فشارهای طولانی حساستر باشد.

پوست مصنوعی / گروه پژوهشی Bao – دانشگاه Stanford

منبع: popsci.com