Ένα «έξυπνο» τεχνητό δέρμα που μπορεί να «αντιληφθεί» την πίεση, την θερμότητα και τον πόνο δημιούργησαν επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Στάνφορντ, στην Καλιφόρνια.

Έπειτα από μία δεκαετία έρευνας, οι επιστήμονες βρήκαν τον τρόπο να κάνουν το πλαστικό «δέρμα» να παράγει τα αισθήματα της αφής και να τα μεταδίδει στα νευρικά κύτταρα.

Αυτό το πέτυχαν με δύο στοιβάδες. Η εξωτερική είναι ουσιαστικά ένας εύκαμπτος αισθητήρας που ανιχνεύει την αφή και, όπως το αληθινό δέρμα, παράγει ηλεκτρικούς παλμούς οι οποίοι επιταχύνονται όταν αυξάνεται η πίεση που ασκείται στο «δέρμα».

Η εσωτερική στοιβάδα είναι μία εξελιγμένη συσκευή μετατροπής των ηλεκτρικών μηνυμάτων σε βιοχημικά ερεθίσματα, τα οποία μεταδίδονται στα νευρικά κύτταρα του σώματος και μέσω αυτών στον εγκέφαλο, ώστε να αναπαραχθούν όλα τα αισθήματα που αισθανόμαστε στο δέρμα μας.
«Είναι η πρώτη φορά που ένα εύκαμπτο, όμοιο με το δέρμα συνθετικό υλικό μπορεί να ανιχνεύει την πίεση και να μεταδίδει μηνύματα σε μία δομή του νευρικού συστήματος», δήλωσε η δρ Ζέναν Μπάο, καθηγήτρια Χημικής Μηχανικής, Χημείας και Επιστήμης & Μηχανικής Υλικών στο Στάνφορντ, η οποία ηγείται της 17μελούς ομάδας επιστημόνων που βρίσκεται πίσω από το όλο εγχείρημα.

Οι ερευνητές είχαν πρωτοχρησιμοποιήσει πριν από πέντε χρόνια την πλαστική ύλη ως αισθητήρα πιέσεως, καταγράφοντας την φυσική ελαστικότητα της μοριακής δομής της.

Τώρα, όμως, αξιοποίησαν περαιτέρω αυτή την ιδιότητα, διασκορπίζοντας στο πλαστικό δισεκατομμύρια νανοσωληνίσκους άνθρακα.
Η άσκηση πιέσεως στο πλαστικό κάνει τους νανοσωληνίσκους να έρχονται πιο κοντά μεταξύ τους, επιτρέποντάς τους έτσι να άγουν το ηλεκτρικό ρεύμα.

Η έρευνα της δρος Μπάο και των συνεργατών της, που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Science», φέρνει ένα βήμα πιο κοντά τον απώτερο στόχο που είναι η δημιουργία ενός πλήρως εύκαμπτου, ηλεκτρονικού υλικού στο οποίο θα ενσωματώνονται αισθητήρες και θα καλύπτει τα προσθετικά μέλη για να υποκαθιστά τις αισθητήριες λειτουργίες του δέρματος.

«Έχουμε πολλή ακόμα δουλειά να κάνουμε για να περάσουν από αυτή την πειραματική εφαρμογή στην χρήση της στην καθημερινή πρακτική», είπε η δρ Μπάο.

«Έχοντας, όμως, ήδη περάσει πολλά χρόνια σε αυτή την έρευνα, βλέπουμε ξεκάθαρα πόσο μακριά μπορεί να φθάσει το τεχνητό δέρμα μας».
Οι νανοσωληνίσκοι άνθρακα είναι κυλινδρικά μόρια άνθρακα (ομόκεντροι κύλινδροι γραφίτη) που παρουσιάζουν μοναδικές μηχανικές, ηλεκτρικές, οπτικές και μαγνητικές ιδιότητες, ενώ είναι και πολύ καλοί αγωγοί της θερμότητας.

Όλ’ αυτά τα χαρακτηριστικά τούς καθιστούν ιδανικούς για τη δημιουργία νέων, ενισχυμένων συνθετικών υλικών και γι’ αυτό χρησιμοποιούνται ευρέως στην παραγωγή των επονομαζόμενων νανοσύνθετων υλικών, όπως είναι και το «έξυπνο» δέρμα.

Πηγή ΤΑ ΝΕΑ