Pada tahun lepas, doktor dan jurutera telah melihat kejayaan besar dalam menyediakan amputees dengan anggota prostetik yang sangat mudah dikawal. DEKA "Luke Arm", misalnya, memberikan pemadaman yang cukup pemakai untuk makan dengan penyepit-itu juga lengan bionik pertama yang diluluskan oleh FDA.
Kandungan Terkait
- Rangkaian Neural Buatan Ini Menjana Garis Pangkat Absurd
Tetapi komunikasi dengan anggota tiruan ini adalah jalan satu arah. Pengguna boleh mengawal tangan, tangan dan kaki melalui sambungan yang dirancang dengan teliti dengan saraf dan otot yang ada, tetapi mereka tidak mendapat maklum balas dari anggota tiruan seperti yang mereka lakukan melalui kulit sebenar. Ini bermakna mereka mungkin tidak tahu bila ada sesuatu yang panas, sangat halus atau hampir tidak dapat dipecahkan.
Awal minggu ini, para penyelidik dari Seoul National University dan permulaan yang berpakaian MC10 dari Cambridge, Massachusetts, melancarkan penyelesaian mereka: sebuah polimer serbuk sensor yang direka bentuk untuk meregangkan dan merasakan seperti kulit manusia sebenar yang boleh menutupi alat prostetik dan memberikan pemakai rasa sentuhan pada masa hadapan. Pasukan yang diketuai oleh Dae-Hyeong Kim, menerbitkan penyelidikannya dalam jurnal Nature Communications .
Inovasi utama di sini adalah fleksibiliti-baik dari segi ketangkasan fizikal dan pelbagai sensasi. Tidak seperti sensor yang digunakan dalam usaha terdahulu, Kim mampu bergerak dan meregang seperti kulit. Jalur nipis emas dan silikon yang tertanam dalam polimer, dipanggil elastomer, berjumlah sehingga 400 sensor per milimeter persegi. Jalur tersebut ditenun menjadi kisi, yang membolehkan bahan tersebut meregang dengan risiko patah tulang. Rangkaian elektrod diselaraskan saraf. Bersama-sama, sensor dapat mengesan suhu, kelembapan, tekanan dan ketegangan fizikal.
Walau bagaimanapun, tidak semua bahagian bahan membentang sama, kerana penyelidik ingin memadankan kelenturannya dengan variasi yang terdapat di seluruh tubuh. "Sesetengah bahagian regangan tangan hanya beberapa peratus, manakala bahagian lain [regangan] lebih daripada 20 peratus, " Kim menjelaskan kepada LiveScience . Pada masa yang sama, kawasan yang berlainan badan mempunyai lebih kurang atau kurang; Sebagai contoh, kulit di atas lutut lebih fleksibel daripada itu di tangan. Pemanas kecil di dalam polimer memberikan kehangatan kulit manusia.
Terima kasih kepada reka bentuk tenunnya, kulit pintar yang baru dapat lentur tanpa mengoyak. (Courtesy Kim, et al / Komunikasi Alam) Walaupun projek ini menggalakkan, pakar mengatakan ia jauh dari tindakan yang boleh dilakukan. "Demonstrasi demonstrasi konsep ini menarik, tetapi terdapat banyak kerja keras yang tetap menunjukkan kekuatan dan prestasi yang diperlukan untuk menterjemahkan peranti ini kepada tangan prostetik yang dapat digunakan, " kata Dustin Tyler, seorang profesor kejuruteraan biomedikal di Case Western Reserve Universiti yang mengkhusus dalam bidang saraf, memberitahu MIT Technology Review .
Khususnya, pasukan harus mencari cara untuk menyambungkan kulit ke sistem saraf pusat manusia, yang membolehkannya mengalami sensasi yang diberikannya. Prototaip berinteraksi dengan sistem saraf tikus melalui satu siri nanowires platinum yang dirawat untuk mencegah keradangan. Setakat ini, para penyelidik telah berjaya menunjukkan bahawa kulit boleh mencetuskan korteks deria tikus, tetapi tidak dapat memberitahu apa deria yang dicetuskan. Mereka perlu bergerak ke ujian pada haiwan yang lebih besar seterusnya, sebelum menceburi percobaan manusia.
Kerja Kim mempunyai legasi tersendiri mengenai usaha terdahulu, yang secara amnya menyampaikan satu perasaan pada satu masa. Sebagai contoh, pada tahun lepas, Tyler dan rakan-rakan di Pusat Perubatan Hal Ehwal Veteran Cleveland dapat menyampaikan rasa sentuhan melalui 20 sensor dalam tangan palsu dengan menyambungkan peranti itu kepada berkas saraf. Dan pada awal tahun ini, para penyelidik di Institut Teknologi Persekutuan Swiss menggunakan kaedah yang sama untuk membolehkan amputee membezakan bentuk objek melalui sentuhan. Sementara itu, satu pasukan di Universiti Northwestern berjaya menyampaikan perasaan suhu dan getaran dengan menggunakan otot yang sedia ada sebagai penguat deria.
Kim dan pasukannya telah membuat paten mereka, tetapi mereka tidak mempunyai garis masa, pada masa ini, untuk melepaskan kulit buatan kepada orang ramai.
