Υγεία

Δημιούργησαν τεχνητό δέρμα που αισθάνεται

Επιστήμονες δημιούργησαν το πρώτο τεχνητό δέρμα που μπορεί να «αισθανθεί» την πίεση και ταυτόχρονα να επικοινωνήσει άμεσα με το νευρικό σύστημα και τον εγκέφαλο.

Ερευνητές στις ΗΠΑ δημιούργησαν ένα πλαστικό «δέρμα», το οποίο μπορεί να ανιχνεύσει πόση πίεση ασκείται πάνω του και ανάλογα να στείλει ένα ηλεκτρικό-αισθητηριακό σήμα στα αντίστοιχα κύτταρα του εγκεφάλου.

Είναι η πρώτη φορά που δημιουργείται ένα εύκαμπτο υλικό σαν δέρμα, το οποίο μπορεί να «αισθανθεί» την πίεση και ταυτόχρονα να επικοινωνήσει άμεσα με το νευρικό σύστημα και τον εγκέφαλο. Άλλα είδη τεχνητού δέρματος που είχαν δημιουργηθεί έως τώρα, απαιτούσαν την παρουσία ενός επεξεργαστή ή ενός υπολογιστή για να «μεταφράσει» τις αισθητηριακές πληροφορίες στον εγκέφαλο. Το νέο «δέρμα» τις στέλνει απευθείας και αυτές γίνονται αμέσως αντιληπτές, όπως έδειξαν πειράματα με ζώα.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής την Ζενάν Μπάο, καθηγήτρια του Τμήματος Χημικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Στάνφορντ των ΗΠΑ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Science", δήλωσαν ότι ο απώτερος στόχος τους είναι η δημιουργία ενός τεχνητού δέρματος με ηλεκτρονικούς αισθητήρες, το οποίο θα καλύπτει πλήρως ένα τεχνητό προσθετικό άκρο και θα του προσδίδει την αίσθηση της αφής.

Το «δέρμα» από πολυμερές αποτελείται από δύο στρώματα, εκ των οποίων το πάνω μέρος, που έρχεται σε επαφή με τα αντικείμενα, περιέχει έναν τεχνητό αισθητηριακό μηχανισμό, ενώ το κάτω μέρος περιλαμβάνει ένα εκτυπωμένο εύκαμπτο ηλεκτρονικό κύκλωμα, που μεταφέρει τα ηλεκτρικά σήματα και τα μετατρέπει σε βιοχημικά ερεθίσματα συμβατά με τα νευρικά-εγκεφαλικά κύτταρα.

Το «δέρμα» μπορεί να «νιώσει» μια μεγάλη γκάμα αισθητηριακών ερεθισμάτων, από μία γερή χειραψία έως ένα ανάλαφρο άγγιγμα με τα ακροδάχτυλα. Το «μυστικό» του πλαστικού υλικού είναι ότι περιέχει δισεκατομμύρια νανοσωλήνες άνθρακα, οι οποίοι, όταν συμπιέζονται, μπορούν να παράγουν και να μεταφέρουν ηλεκτρισμό.

Το πλαστικό δέρμα μιμείται το ανθρώπινο, το οποίο μεταφέρει τις πληροφορίες της αφής στα εγκεφαλικά κύτταρα με την μορφή βραχέων παλμών ηλεκτρισμού, όπως ο κώδικας Μορς.

Όμως οι ερευνητές αναγνωρίζουν ότι τα πράγματα δεν θα είναι εύκολα να μιμηθούν ολοκληρωμένα την ανθρώπινη αφή. Στο ανθρώπινο χέρι υπάρχουν έξι διαφορετικοί βιολογικοί αισθητηριακοί μηχανισμοί και το νέο τεχνητό δέρμα αφορά μόνο έναν από αυτούς. Όπως είπε η Μπάο, θα χρειασθούν ακόμη αρκετά χρόνια έρευνας, εωσότου υπάρξει ένα πραγματικό τεχνητό δέρμα κατάλληλο να αντικαταστήσει το ανθρώπινο.