Она также сможет реагировать на температуру и давление.
Ученые из Мельбурнского королевского технологического университета разработали прототип искусственной кожи, которая сможет реагировать на боль, температуру и давление.
В ответ на раздражения устройство имитирует мгновенный ответ организма по тем же принципам и с той же скоростью, что и настоящая кожа. Технология позволит усовершенствовать протезы и трансплантаты, а кроме того может быть применима в робототехнике. Результаты работы опубликованы в журнале Advanced Intelligent Systems.
«Кожа — самый большой сенсорный орган нашего тела, выполняющий множество важнейших функций, среди которых передача мозгу сигналов об окружающей среде. Мы все время ощущаем мир через кожу, но наша реакция на боль проявляется только в определенный момент, например, когда мы касаемся чего-то слишком горячего или слишком острого. Никакие электронные технологии до сих пор не могли реалистично имитировать этот процесс восприятия, — рассказывает руководитель проекта, профессор Мадху Бхаскаран. — Разработанная нами искусственная кожа мгновенно реагирует, когда давление или температура достигают определенного порога. Это важный шаг в развитии сложных систем обратной связи, необходимых для создания действительно интеллектуальных протезов и робототехники».
Лучшие научные фото 2020 года — в нашей галерее:
Первое место. Исследование вихревых полей в оптических резонаторах (автор: Andrey Chernogorodov).
Номинация «Люди в науке». Второе место. Команда НОЦ ФМН в процессе сборки криогенной части квантового компьютера, которая обеспечивает охлаждение сверхпроводниковых процессоров почти до температуры абсолютного нуля (–273,1ºС) (автор: FMNLab).
Номинация «Люди в науке». Третье место. Марк Борисович Стругацкий в своей лаборатории. Профессор, доктор физико-математических наук Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского (автор: Andrey Chernogorodov).
Номинация «Природа». Первое место. Оптика паука-скакуна (лат. Salticidae) (автор: Gribkov).
Номинация «Природа». Второе место. Будущий лес (автор: Mikhail Kapychka).
Номинация «Природа». Третье место. Коралл в ультрафиолете (автор: Gribkov).
Номинация «Микроизображения». Первое место. Личинка комара Коретра. Темное поле + поляризация (автор: Andrei Savitsky). Здесь вы можете видеть трахеи, которые пронизывают голову личинки и доставляют кислород в ткани. Самые крупные трахеи идут в сложные фасеточные глаза, которые характерны только для этих личинок, и дальше в ростум головы, где снабжают кислородом мышцы, управляющие антеннами для захвата добычи. Эти мышцы плохо видно, но их можно рассмотреть на фото. В правой части находятся трахейные пузыри.
Номинация «Микроизображения». Второе место. Поверхность катода Шоттки после длительного использования (автор: Pavel.Somov). Колорозованное изображение со сканирующего электронного микроскопа TESCAN LYRA3. Поле обзора = 13,2 мкм.
Номинация «Микроизображения». Третье место. Локуль коловратки Keratella cochlearis (автор: Анна Титова). Локуль коловратки Keratella cochlearis, снимок электронного сканирующего микроскопа.
Номинация «Серии». Первое место. Поперечный срез листа Pinus (автор: Anatoly Mikhaltsov). Поперечный срез листа Pinus nigra 'Green Tower'. Толщина среза 20 мкм. Постоянный авторский препарат, полихромная окраска тканей по Михальцову А.И., 2012 г.
Номинация «Серии». Второе место. Джинсовая ткань, марля, нейлон под микроскопом (автор: Alexander Klepnev).
Номинация «Серии». Третье место. Портреты насекомых (автор: Retro Lenses). Экстремально резкий и детальный портрет ночной бабочки медведицы-кайя (Arctia caja).
Экстремально резкий и детальный портрет комара-долгоножки (автор: Retro Lenses).
Экстремально резкий и детальный портрет бабочки-боярышницы (лат. Aporia crataegi) (автор: Retro Lenses).
Детализированный портрет сибирской кобылки (Gomphocerus sibiricus) (автор: Retro Lenses).
Номинация «Наука вокруг нас». Первое место. Бриллиант (автор: Pavel.Somov). Изображение, полученное с помощью детектора катодолюминесценции на сканирующем электронном микроскопе TESCAN MIRA3. Поле обзора = 3,45 мм.
Номинация «Наука вокруг нас». Второе место. Пиритизация — вид фоссилизации, процесс замещения мягких и твердых тканей растений или животных сульфидами, в частности пиритом (автор: HildLSmith). Пиритизация связана с разложением органического вещества без доступа свободного кислорода в относительно глубоководных участках водных бассейнов. На фотографии — аммонит, ткани которого были замещены пиритом, найден в Буттенхейме, Германия. Куплен в Мюнхене.
Номинация «Наука вокруг нас». Третье место. Спектроскоп (автор: Boris Lobastov). Спектроскоп, изготовленный в домашних условиях из спичечного коробка и DVD-диска, и полученный с его помощью спектр люминесцентной лампы.
Искусственная кожа может реагировать на механическое давление, температуру и боль и обеспечивать электронный отклик. Устройство способно почувствовать разницу между легким прикосновением к булавке и случайным уколом, что представляет важное различие, которое никогда раньше не достигалось с помощью электроники. Кожа состоит из биосовместимого силикона, обеспечивающего эластичность, прозрачность и прочность. Она оснащена датчиками давления, температуры и боли, а кроме того имеет электронные ячейки памяти, имитирующие способы, которыми мозг использует долговременную память для обработки и хранения информации. Дальнейшее развитие позволит интегрировать технологию в биомедицину, как для изготовления протезов, так и для создания неинвазивных кожных трансплантатов для случаев, когда традиционный подход невозможно будет применить.