Искусственную кожу «научили» чувствовать прикосновение

Инженеры Стэнфордского университета разработали искусственную кожу, способную определять силу давления при прикосновении и генерировать электрический импульс, который передает это ощущение мозгу. Описание разработки опубликовано 16 октября в журнале Science.

Искусственная кожа представляет собой двухслойный пластиковый материал. Верхний слой – это сенсорное покрытие, которое может определять, какое давление было оказано при прикосновении, от легкого касания пальцем до твердого рукопожатия. Нижний слой отвечает за передачу электрического сигнала и преобразование его в биохимический раздражитель, совместимый с нервными клетками. В ходе экспериментов ученым удалось добиться того, чтобы информация о воздействии на искусственную кожу активировала нейроны мозга мыши in vitro.

«Это первый раз, когда гибкий, похожий на кожу материал может определять давление и одновременно передавать сигнал компонентам нервной системы», – заявил профессор химической инженерии Стэнфорда Женан Бао.

Один из соавторов работы Алекс Чортос пояснил The Verge, что прежде сигнал от сенсоров, «чувствующих» давление, должен был проходить через компьютер или микроконтроллер, которые преобразовывали его таким образом, чтобы сделать возможной дальнейшую передачу импульса в мозг. Но при такой передаче добавлялся «шум», который искажал первоначальный сигнал. Материал, разработанный командой Стэнфордского университета, позволяет исключить лишнее звено в процессе транспортировки импульса.

В дальнейшем развитие разработанной технологии приведет к созданию протезов для человека, способных передавать обладателю максимум ощущений, рассчитывают исследователи. Среди задач инженеров – увеличить уровень осязательности материала, сделать возможным, чтобы он «чувствовал» температуру, отличал прикосновение человека от касания одежды и так далее. Кроме того, ученые надеются, что чувствительность протезов позволит облегчить фантомные боли, от которых страдают 80% людей с ампутациями.