پوست مصنوعی آینده با حس همزمان لامسه، رطوبت و دما

پوست مصنوعی آینده با حس همزمان لامسه، رطوبت و دما
محققان مؤسسه فناوری تکنیون با استفاده از ذرات ریز طلا و نوعی رزین توانسته‌اند به کشف چگونگی ساخت نوع جدیدی از حسگر منعطف نائل شوند که در آینده می‌توان آن را در پوست الکترونیکی ادغام کرد.
اگر دانشمندان چگونگی اتصال پوست مصنوعی را به اندام مصنوعی یاد بگیرند، افراد قطع عضو ممکن است بتوانند بار دیگر تغییرات محیط اطرافشان را احساس کنند.

راز این دستاورد در قابلیت این حسگر در شناسایی سه نوع داده بطور همزمان قرار دارد. در حالی که نمونه‌های کنونی پوست مصنوعی تنها قادر به درک لامسه هستند، اختراع این محققان می‌تواند بطور همزمان حس لامسه، رطوبت و دما را مانند یک پوست واقعی درک کند.

همچنین این سیستم از لحاظ لامسه حداقل 10 برابر حساس‌تر از سیستم‌های پوست الکترونیکی مبتنی بر لمس کنونی است.
دانشمندان همیشه به حسگرهای منعطف علاقه داشته‌اند اما در سازگارسازی آنها برای کاربرد در جهان واقعی با مشکل روبرو بوده‌اند. یک حسگر منعطف برای کاربرد در جامعه باید با ولتاژ کم کار کرده، طیف وسیعی از فشارها را سنجیده و در یک زمان بیشتر از یک سنجش را انجام دهد.

علاوه بر آن این حسگرها همچنین باید سریع، آسان و ارزان ساخته شوند.حسگر این محققان از تمام این کیفیت‌ها برخوردار است. راز آن استفاده از نانوذرات دولای دربسته‌ای است که قطر آنها تنها پنج تا هشت نانومتر است.

این ذرات از طلا ساخته شده و اطراف آنها را مولکولهای رابط لیگاند احاطه کرده‌اند.محققان دریافتند هنگامیکه این نانوذرات در بالای یک زیرلایه قرار می‌گیرند که در این پژوهش ترفتالات پلی‌اتیلن انعطاف‌پذیر بوده، ترکیب نهایی بر اساس چگونگی خم شدن زیرلایه بطور متفاوتی برق را هدایت می‌کرد. این خاصیت الکتریکی به این معنی است که حسگر می‌تواند طیف گسترده‌تری از فشار از دهها میلیگرم تا دهها گرم را شناسایی کند.

همچنین دانشمندان با تغییر ضخامت لایه و ماده سازنده آن می‌توانند حساسیت حسگر را اصلاح کنند. از آنجایی که این حسگرها قابل سفارشی‌سازی بوده، می‌توان از آنها در آینده برای اجرای کاربریهای دیگر مانند نظارت بر کشش در پلها و شناسایی ترک در موتورها استفاده کرد.
این پژوهش در مجله ACS Applied Materials & Interfaces منتشر شده است.

منبع:isna.ir

ساخت دست مصنوعی با حس لامسه

دست‌های مصنوعی‌ای که بتوانند با سیگنال‌های عصبی دریافتی از اعصاب قسمت باقیمانده دست یا خود قشر مغز کار کنند، چیز تازه‌ای نیستند و انواع مختلف آنها با کارایی‌هایی مختلف ساخته شده‌اند.

وبسایت یک پزشک - علیرضا مجیدی: دست‌های مصنوعی‌ای که بتوانند با سیگنال‌های عصبی دریافتی از اعصاب قسمت باقیمانده دست یا خود قشر مغز کار کنند، چیز تازه‌ای نیستند و انواع مختلف آنها با کارایی‌هایی مختلف ساخته شده‌اند.

اما به تازگی یکی از آزمایشگاه‌های دانشگاه جانز هاپکینز، در پروژه‌ای با سرمایه‌‌گذاری «دارپا» یا آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته ارتش آمریکا، موفق شده است، یک گام فراتر بنهد و دستی بسازد که حس را هم به بیماران برگرداند.

این دست به تازگی، با موفقیت روی یک بیمار ۲۸ ساله که یک دهه پیش قطع نخاع شده بود، آزمایش شد. او توانست با فکر و اراده خودش دست را تکان بدهد و به علاوه فشار انگشتانش را حس کند.

الکترودهایی روی قشر حرکتی و حسی مغز این بیمار کار گذاشته بود تا هم فرمان‌های حرکتی را به دست منتقل کنند و هم اطلاعات لمس را از حسگرهای دست مصنوعی دریافت کنند.

آزمایش حس لامسه با این دست موفقیت‌آمیز بود، طوری که این بیمار توانست به خوبی مشخص کند که هر بار کدام انگشت او توسط پژوهشگران لمس می‌شود و یک بار هم که بدون اطلاع او، به جای یک انگشت، دو انگشت او لمس شد، او بلافاصله متوجه قضیه شد.

از آنجا که حرکت دادن یک دست مصنوعی، بدون داشتن بازخورد حسی از آن، دشوار و ناخوشایند است، این دست جدید می‌تواند بسیار سودمند باشد و محدودیت‌های پیشین را برطرف کند.