مهندسان استنفورد يك دست پلاستيكي ساختهاند كه ميتواند تشخيص دهد به چه شدتي تحت فشار قرار ميگيرد و يك سيگنال الكتريكي ايجاد كند تا اين ورودي حسي را مستقيماً به يك سلول مغزي زنده تحويل دهد.
ژنان بائو استاد شيمي استنفورد يك دهه را صرف تلاش براي ايجاد يك ماده كرده است كه بتواند توانايي منعطف بودن و التيام پوست را تقليد كند و در عين حال به عنوان يك شبكه حسگر عمل كند كه سيگنالهاي لمس، دما و درد را به مغز ارسال ميكند. وي ميخواهد در نهايت يك بافت الكترونيكي انعطافپذير داراي حس ايجاد كند كه بتواند يك اندام مصنوعي تهيه كرده و برخي از كاراييهاي حسي پوست را تكرار كند. كار بائو كه امروزه در علوم گزارش شده است با تكرار يكي از ابعاد لمس (لامسه)، حسگري كه ما را قادر به تمايز تفاوت فشار بين يك دست دادن ناقص و يك چنگ محكم و سخت ميكند، قدمي ديگر به سوي هدف وي برميدارد. بائو كه 17 شخص را مسئول گروه تحقيقاتي براي دستيابي به اين كار قرار داده است، اظهار ميكند كه «اين اولين باري است كه يك ماده انعطافپذير مشابه پوست ميتواند فشار را تشخيص داده و همچنين يك سيگنال به اجزاي سيستم عصبي بفرستد.»
ديجيتالي كردن لمس (لامسه)
قلب اين فناوري يك سازه پلاستيكي دو لايه است؛ لايه بالايي يك مكانيسم احساس ايجاد ميكند و لايه پاييني به عنوان يك مدار براي انتقال سيگنالهاي الكتريكي و تبديل آنها به محركهاي بيوشيمي سازگار با سلولهاي عصبي عمل ميكند. لايه بالايي كار جديد داراي يك حسگر است كه ميتواند فشار را در محدوده مشابه با پوست انسان، از يك ضربه آرام انگشت تا دست دادن محكم، تشخيص دهد.
پنج سال پيش اعضاي گروه بائو در ابتدا چگونگي استفاده از پلاستيكها و لاستيكها به عنوان حسگرهاي فشار را با اندازهگيري ارتجاع طبيعي ساختارهاي مولكولي آنها توضيح دادند. سپس با برجسته كردن يك الگوي خانه خانه به پلاستيك نازك كه حالت ارتجاع مولكولهاي پلاستيك را فشردهتر ميكند، اين حساسيت طبيعي به فشار را افزايش دادند. گروه به منظور بهرهبرداري از اين احساس فشار به صورت الكترونيكي، ميلياردها نانو لوله را درون پلاستيك خانه خانه شده پراكنده كردند. قرار دادن فشار روي پلاستيك لولههاي نانو را به هم نزديكتر و فشرده ميكند و آنها را قادر به رسانايي الكتريسيته ميكند.
اين كار به حسگر پلاستيك اجازه تكرار (تقليد) پوست انسان را ميدهد كه اطلاعات فشار را به عنوان پالسهاي كوتاه الكتريسيته مشابه با كد مورس به مغز ارسال ميكند. افزايش فشار وارد به لولههاي نانو خانه خانه آنها را حتي نزديكتر به هم فشرده ميكند و امكان جريان الكتريسيته بيشتر از درون حسگر را ميدهد و ضربههاي مختلف به عنوان پالسهاي كوتاه به مكانيسم احساس فرستاده ميشوند. با برداشتن فشار جريان پالسها كم ميشوند كه نشاندهنده لمس آرام است.
با برداشتن تمام فشار، پالسها به كلي قطع ميشوند. سپس اين گروه مكانيسم احساس فشار را به لايه دوم پوست مصنوعي ساخته خود متصل كردند كه يك مدار الكترونيكي منعطف است كه ميتواند پالسهاي الكتريسيته را به سلولهاي عصبي حمل كند.
منبع:ap
