البشرة الاصطناعية يمكن أن تعطي إحساساً فائقًا

إن قدرة بشرتنا على إدراك الضغط والحرارة والبرودة والاهتزاز هي وظيفة أمان حرجة يعتبرها معظم الناس أمراً مفروغاً منه. لكن حرق الضحايا ، أولئك الذين لديهم أطراف اصطناعية ، وغيرهم ممن فقدوا حساسية الجلد لسبب أو لآخر ، لا يمكن اعتباره أمرًا مفروغًا منه ، وكثيراً ما يصيبون أنفسهم عن غير قصد.

أراد الكيميائيون إسلام موسى من UConn ، و James Rusling من UConn و UConn Health ، إلى جانب مهندس جامعة تورونتو عبد السلام أحمد ، إنشاء جهاز استشعار يمكنه محاكاة خصائص الاستشعار عن الجلد. يحتاج هذا المستشعر إلى القدرة على اكتشاف الضغط ودرجة الحرارة والاهتزاز. لكن ربما كان بوسعه القيام بأشياء أخرى أيضا ، كما يعتقد الباحثون.

وقال موسى: "سيكون الأمر باردا جدا إذا كان يمتلك قدرات بشرية ، وليس على سبيل المثال القدرة على اكتشاف الحقول المغناطيسية والموجات الصوتية والسلوكيات غير الطبيعية".

أنشأ موسى وزملاؤه هذا المستشعر باستخدام أنبوب سيليكون ملفوف بسلك نحاسي ومعبأ بسائل خاص مصنوع من جسيمات دقيقة من أكسيد الحديد يبلغ طوله واحدًا من المليار من المتر ، ويُدعى الجسيمات النانوية. تفرك الجسيمات النانوية حول أنبوب السيليكون الداخلي وتكوِّن تيارًا كهربائيًا. إن الأسلاك النحاسية المحيطة بأنبوب السيليكون تلتقط التيار كإشارة. عندما يصطدم هذا الأنبوب بشيء يعاني من الضغط ، تتحرك الجسيمات النانوية وتتغير الإشارة الكهربائية. كما أن الموجات الصوتية تخلق موجات في السائل النانوي ، وتتغير الإشارة الكهربائية بطريقة مختلفة عما يحدث عندما يصطدم الأنبوب.

وجد الباحثون أن المجالات المغناطيسية تغير الإشارة أيضًا ، بطريقة تختلف عن الضغط أو الموجات الصوتية. حتى أن الشخص الذي يتحرك في حين يحمل جهاز الاستشعار يغير التيار الكهربائي ، ووجد الفريق أنه يمكن التمييز بين الإشارات الكهربائية التي يسببها المشي والجري والقفز والسباحة.

قد يبدو الجلد المعدني كقوة خارقة ، لكن هذا الجلد لن يجعل من مرتديها Colossus من X-men. بدلا من ذلك ، يأمل موسى وزملاؤه أن يساعد في حرق الضحايا "الشعور" مرة أخرى ، وربما يكون بمثابة إنذار مبكر للعمال المعرضين لحقول مغناطيسية عالية بشكل خطير. نظرًا لأن السطح الخارجي للمطاط مغلق تمامًا ومقاوم للماء ، فقد يعمل أيضًا كمراقب يمكن تنبيهه لتنبيه الوالدين إذا سقط طفلهما في مياه عميقة في حوض السباحة ، على سبيل المثال.

يقول موسى: "كان الإلهام هو جعل شيءًا دائمًا يستمر لفترة طويلة جدًا ، ويمكنه اكتشاف مخاطر متعددة". لم يختبر الفريق المستشعر بعد لاستجابته للحرارة والبرودة ، لكنهم يشتبهون في أنه سيعمل من أجل هؤلاء أيضا. الخطوة التالية هي جعل المستشعر في تكوين مسطح ، مثل الجلد ، ومعرفة ما إذا كان لا يزال يعمل.

مصدر القصة:

المواد المقدمة من قبل جامعة كونيتيكت. ملاحظة: يمكن تعديل المحتوى للأسلوب والطول.