Τεχνητό δέρμα για βιονικά χέρια που παρέχουν αίσθηση αφής

 

Επιστήμονες του Stanford, με χρηματοδότηση από το αμερικανικό υπουργείο Άμυνας, σημειώνουν σημαντική πρόοδο προς την κατεύθυνση πιο «ανθρώπινων» προσθετικών χεριών, τα οποία θα μπορούν να δώσουν στον χρήστη αίσθηση ελέγχου και αφής.


Όπως αναφέρεται σε σχετικό δημοσίευμα του MIT Technology Review, οι εν λόγω ερευνητές εργάζονται πάνω σε έναν νέο τύπο αισθητήρα πίεσης, υπό τη μορφή ενός επίπεδου, εύκαμπτου υλικού, που μακροπρόθεσμα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως τεχνητό δέρμα για να καλύπτει προσθετικά μέλη, επιτρέποντας στον κάτοχό τους όχι απλά να μεταχειρίζεται αντικείμενα, αλλά και να τα νιώθει. Οι αισθητήρες στέλνουν παλμούς που ο εγκέφαλος «ερμηνεύει» προκειμένου να καθιρίσει μια συγκεκριμένη αίσθηση αφής. Όπως επισημαίνει ο επικεφαλής ερευνητής, Ζενάν Μπάο, μιμείται απευθείας το βιολογικό σύστημα.

Το συγκεκριμένο τεχνητό δέρμα είναι φτιαγμένο από πλαστικό, που είναι τυπωμένο εν είδει «βάφλας», έτσι ώστε να είναι δυνατή η συμπίεσή του. Στο εσωτερικό του βρίσκονται νανοσωλήνες άνθρακα- μικροσκοπικοί σωλήνες από καθαρό άνθρακα, που είναι αγωγοί του ηλεκτρισμού. Η συμπίεση του υλικού τους φέρνει ακόμα πιο κοντά, με αποτέλεσμα οι παλμοί που προκύπτουν να είναι όλο και πιο ταχείς όσο αυξάνεται η πίεση.
Σε σχετικό paper που δημοσιεύτηκε στπ Science, ο Μπάο και οι συνάδελφοί του ισχυρίζονται ότι οι αισθητήρες μπορούν να αντιλαμβάνονται αλλαγές στην πίεση που αντιστοιχούν σε μια δυνατή χειραψία και σε μια πολύ χαλαρή.
Μέχρι τώρα δεν έχουν γίνει δοκιμές σε ανθρώπους, αλλά μόνο σε κομμάτια εγκεφάλων αρουραίων, προκειμένου να επιδειχθεί πώς είναι δυνατή η επικοινωνία του αισθητήρα με νευρώνες. Σε κάθε περίπτωση πάντως, πρόκειται για ένα πολλά υποσχόμενο βήμα για να καταστούν πιο «αληθινά»/ βιονικά τα προσθετικά μέλη, καθώς γίνεται εύκολα αντιληπτό ότι ένα προσθετικό μέλος ποτέ δεν θα είναι σε θέση να αντικαταστήσει επαρκώς ένα πραγματικό εάν δεν υπάρχει η αίσθηση της αφής.

Μακροπρόθεσμα, οι ερευνητές ελπίζουν στη διοχέτευση πληροφοριών από τεχνητούς αισθητήρες στα περιφερειακά νεύρα που ήταν κάποτε συνδεδεμένα με το χέρι που έχει χαθεί. Ήδη έχουν δημιουργηθεί interfaces τα οποία δίνουν στους χρήστες τη δυνατότητα να ανοίγουν και να κλείνουν τα χέρια τους- το επόμενο βήμα είναι η επίτευξη καλού συντονισμού προκειμένου να είναι δυνατός ο χειρισμός του κάθε δακτύλου μεμονωμένα.