Τεχνητό δέρμα που αισθάνεται σαν το φυσικό;

 

Ουάσινγκτον 

Ένα βήμα προς την ανάπτυξη τεχνητού δέρματος το οποίο θα μπορεί να «αισθάνεται» όπως το φυσικό ανθρώπινο δέρμα έκαναν ερευνητές από το Ισραήλ. Η προσάρτηση, στο μέλλον, ενός τέτοιου είδους ευαίσθητου ηλεκτρονικού δέρματος σε προσθετικά μέλη, λένε οι επιστήμονες, θα προσφέρει στους χρήστες τους τη δυνατότητα να αποκτήσουν ξανά μια φυσιολογική αίσθηση του περιβάλλοντος.

 

Οι υπάρχουσες εκδοχές ηλεκτρονικού δέρματος μπορούν να «αισθάνονται» μόνο την αφή. Οι ερευνητές από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας Technion-Israel κατόρθωσαν ωστόσο να αναπτύξουν έναν εύκαμπτο αισθητήρα, ο οποίος μπορεί μελλοντικά να ενσωματωθεί σε ηλεκτρονικό δέρμα και έχει την ικανότητα να ανιχνεύει ταυτόχρονα τρία είδη δεδομένων – δηλαδή περισσότερα αισθήματα.

«Μπορεί να αισθανθεί ταυτόχρονα την αφή, την υγρασία και τη θερμοκρασία, όπως το πραγματικό δέρμα» ανέφερε σε δελτίο Τύπου ο καθηγητής Χοσάμ Χάικ, επικεφαλής της μελέτης, η οποία δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «ACS Applied Materials & Interfaces». «Επίσης ο αισθητήρας είναι τουλάχιστον δέκα φορές πιο ευαίσθητος από τα υπάρχοντα συστήματα ηλεκτρονικού δέρματος που βασίζονται στην αφή».

 

 

Το «μυστικό» του νέου αισθητήρα είναι η χρήση νανοσωματιδίων από χρυσό διαμέτρου 5-8 νανομέτρων τα οποία περιβάλλονται από μια μονή στρώση οργανικών συμπλόκων. «Μπορείτε να τα σκεφτείτε σαν λουλούδια, όπου το κέντρο του λουλουδιού είναι το νανοσωματίδιο από χρυσό ή άλλο μέταλλο και τα πέταλα είναι η μονή στρώση οργανικών συμπλόκων που γενικώς το προστατεύει» εξήγησε ο καθηγητής Χάικ.

 

Όταν τα «προστατευμένα» νανοσωματίδια τοποθετούνται επάνω σε ένα υπόστρωμα – στη συγκεκριμένη περίπτωση οι ισραηλινοί ερευνητές έχουν χρησιμοποιήσει PET, το πλαστικό που χρησιμοποιείται στα μπουκάλια αναψυκτικών – η αγωγιμότητα του ηλεκτρισμού αλλάζει ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο κάμπτεται το υπόστρωμα. Αυτή η «εύκαμπτη» ηλεκτρική ιδιότητα δίνει στον αισθητήρα τη δυνατότητα να ανιχνεύει ένα εξαιρετικά ευρύ φάσμα πιέσεων, από 10 χιλιοστά του γραμμαρίου ως δεκάδες γραμμάρια. Αλλάζοντας το πάχος ή το υλικό του υποστρώματος, οι ειδικοί μπορούν να αυξήσουν ή να μειώσουν την ευαισθησία του αισθητήρα.

 

Αν και ο πρώτος στόχος των ερευνητών είναι η μελλοντική χρήση του εύκαμπτου αισθητήρα σε ένα σύστημα ηλεκτρονικού δέρματος, το γεγονός ότι η ευαισθησία του μπορεί να αλλάξει «κατά παραγγελία» ανάλογα με το υλικό και το πάχος του υποστρώματος τον καθιστά κατάλληλο και για πολλές άλλες χρήσεις, όπως π.χ. η μέτρηση της καταπόνησης στις γέφυρες ή η ανίχνευση ρωγμών στους κινητήρες.