Цивилизация
Сингапурские исследователи изобрели новый пеноматериал AiFoam, который имитирует кожу для роботизированного протеза, сообщает Reuters. Основные особенности этого материала — это возможность регенерации и способность передавать тактильные ощущения.
По словам ученых из Национального университета Сингапура, пена создана путем смешения фторполимера с соединением, которое снижает поверхностное натяжение. Это позволяет искусственной коже буквально «заживлять» повреждения — пена сама заполняет порезы и другие пустоты.
Чтобы воспроизвести чувство осязания, исследователи наполнили материал микроскопическими металлическими частицами и добавили в него электроды. При давлении на кожу металлические частицы сближаются, меняя электрические поля. Эти перемены фиксируются электродами, которые передают результаты на микрокомпьютер.
«Когда я подношу палец к датчику, вы можете видеть, что он измеряет показатели электрического поля и реагирует на мое прикосновение. Существует много применений для такого материала, особенно в протезных устройствах и робототехнике, где техника должна взаимодействовать с людьми», — объяснил ведущий исследователь Бенджамин Ти.
Ти также указал на то, что их разработка может значительно упростить жизнь людей с протезами — им будет легче управлять рукой при взаимодействии с другими предметами.
По его словам, AiFoam является первым в своем роде материалом, который сочетает в себе как свойства самовосстановления, так и возможность тактильного ощущения.
На сегодняшний день ученые из разных уголков мира исследуют возможности самовосстанавливающихся материалов, в том числе для протезов, рассказала «Газете.Ru» основатель healthtech-компании AIBY Оля Осокина.
«Самый интересный из них – проект, вдохновленный зубами кальмаров. Биосинтетический полимер можно использовать для ремонта частей предметов, которые изнашиваются из-за постоянного движения, например для деталей роботов, протезов, вентиляторов и даже защитных костюмов... Другой пример – проект из Японии, применяющий металлические сплавы. Его принцип основан на том, что сплав становится жидким всего при 50 градусах, что помогает восстанавливать имитатор ахиллова сухожилия. При этом преимущество AiFoam заключается не только в самовосстановлении, но и при выборе повреждений для восстановления», — отметила Осокина.
Ссылаясь на слова исследователей, эксперт пояснила, что AiFoam можно растянуть более чем в два раза, а поверхностно-активный агент позволяет ему регенерировать даже после пореза. По ее словам, ученые проверили способность пены к самовосстановлению посредством нагревания ее в течение четырех дней, после чего материал зажил примерно на 70% и все еще мог растягиваться почти вдвое от своей первоначальной длины.
По словам руководителя департамента по развитию медицины BestDoctor Юлии Ткаченко, самые современные бионические протезы уже оснащены функцией распознавания давления и прикосновения, однако эти функции далеки от привычного нам осязания.
Однако есть большая проблема в передаче импульса с протеза в нервную систему человека — даже при длительном ношении бионических протезов многие люди так и не приобретают тактильную чувствительность, это связано с затруднением адаптации головного мозга к новым стимулам.
«Свойство самостоятельного восстановления материала делает протез более прочным к повреждениям, которые свойственны при адаптации пациента. Новая технология позволит улучшить качество создаваемых бионических протезов, однако фундаментальные проблемы протезирования она по-прежнему не решает», — считает эксперт.
