У последњој години лекари и инжењери видели су велики успех у обезбеђивању ампутираних високо контролисаних протетских удова. На пример, "Луке Арм" ДЕКА даје носиоцу довољно прецизну контролу да једе штапићима - то је уједно и прва бионска рука коју је одобрила ФДА.
Сличан садржај
- Ова умјетна неуронска мрежа ствара апсурдне линије преузимања
Али комуникација са овим вештачким удовима нешто је једносмерна улица. Корисници могу контролисати руке, руке и стопала кроз пажљиво дизајниране везе са постојећим нервима и мишићима, али од вештачког удова не добијају спреман начин на који би прошли кроз праву кожу. То значи да можда неће знати када се нешто пипа вруће, изузетно деликатно или ће ускоро изаћи из њиховог дохвата.
Раније ове недеље, истраживачи са Националног универзитета у Сеулу и Кембриџа, покретачки програм за хабање МЦ10 са седиштем у Масачусетсу, представили су своје решење: полимер оптерећен сензором дизајниран да растеже и осећа као права, људска кожа која може да покрије протетске уређаје и пружи корисницима осећаја додира. убудуће. Тим, који предводи Дае-Хиеонг Ким, објавио је своје истраживање у часопису Натуре Цоммуницатионс .
Кључна иновација овде је флексибилност - и у погледу физичке спретности и распона осећаја. За разлику од сензора коришћених у претходним напорима, Ким-ови су у стању да се крећу и истежу попут коже. Танке траке од злата и силикона уграђене у полимер, звани еластомер, износе и до 400 сензора по квадратном милиметру. Траке су уткане у решетку, што омогућава да се материјал растеже уз минималан ризик од пуцања. Мрежа растезљивих електрода симулира живце. Заједно, сензори могу детектовати температуру, влажност, притисак и физичко напрезање.
Међутим, не дели се сваки део материјала једнако, будући да су истраживачи желели да његов флексибилни спој одговарају варијацијама својственим целом телу. „Неки се делови руке протежу само неколико процената, док се други делови [протежу] више од 20 одсто, “ објаснила је Ким за ЛивеСциенце . У исто време, различита подручја тела имају мање или више флексибилности; на пример, кожа преко колена је флексибилнија од оне на руци. Мали грејачи унутар полимера дају јој топлину људске коже.
Захваљујући свом утканом дизајну, нова паметна кожа може се савити без кидања. (Љубазно Ким, ет ал. / Натуре Цоммуницатионс) Иако је пројекат охрабрујући, стручњаци кажу да је још увек далеко од примене. „Ова демонстрација доказа о концепту је занимљива, али преостаје много напорног рада да се покаже робусност и перформансе потребне за превођење овог уређаја у употребне протетске руке“, Дустин Тилер, професор биомедицинског инжењерства у Цасе Вестерн Ресерве Универзитет који је специјализован за неуронске интерфејсе, рекао је за МИТ Тецхнологи Ревиев .
Конкретно, тим мора смислити начин на који ће кожу повезати у човеков централни нервни систем, омогућавајући му да искуси сензације које пружа. Прототип комуницира са живчаним системом пацова кроз низ платинастих наножилица третираних да спрече упалу. До сада су истраживачи успешно показали да кожа може покренути сензорни кортекс штакора, али не могу да утврде која чула покрећу. Они ће морати да се покрену на тестирању на већим животињама пре него што крену у људска испитивања.
Кимин рад има концептуалну потпору претходним напорима, који углавном преносе једно осећање. На пример, прошле године, Тајлер и његове колеге из Медицинског центра за ветеране у Кливленду успели су да пренесу осећај додира кроз 20 сензора у протетичкој руци, повезујући уређај са нервним сноповима. И почетком ове године, истраживачи из Швајцарског Федералног технолошког института употребили су сличну методу како би ампутираном особу омогућили да разликује облик предмета додиром. У међувремену, тим са Универзитета Нортхвестерн успешно је пренео осећај температуре и вибрације користећи постојеће мишиће као сензорна појачала.
Ким и његов тим су патентирали свој дизајн, али у овом тренутку немају временску траку за испуштање вештачке коже јавности.
