Naukowcy tworzą drukowane w 3D opuszki palców z ludzkim zmysłem dotyku | nowości naukowe i technologiczne

Naukowcy stworzyli wydrukowany w 3D czubek palca, który wykorzystuje sztuczne sygnały nerwowe do wyczuwania dotyku jak ludzka skóra.

Może zrewolucjonizować dziedziny miękkiej robotyki i protetyki, naśladując sposób, w jaki zakończenia nerwowe wykrywają najdrobniejsze szczegóły.

Naukowcy z Uniwersytetu w Bristolu twierdzą, że ich celem jest „uczynienie sztucznej skóry lepszą – lub nawet lepszą – niż prawdziwa skóra”.

Według profesora Nathana Lepory z Wydziału Matematyki Inżynierii Uniwersytetu Bristolskiego, nasz zmysł dotyku jest wytwarzany przez złożone struktury wewnątrz naszej skóry.

Ta rekreacja polegała na drukowaniu w 3D sieci przypominających szpilki wypukłości zwanych brodawkami, które łączą miękkie i twarde materiały w celu stworzenia skomplikowanych struktur podobnych do tego, co znajduje się w biologii.

Profesor Lepora z Bristol Robotics Laboratory dodaje: „Odkryliśmy, że nasz drukowany w 3D dotykowy czubek palca może wytwarzać sztuczne sygnały neuronowe, które wyglądają jak nagrania z prawdziwych neuronów dotykowych”.

„Ludzkie nerwy dotykowe przekazują sygnały z różnych zakończeń nerwowych zwanych mechanoreceptorami, które mogą wskazywać na nacisk i kształt kontaktu”.

Profesor wyjaśnił: „W naszej pracy przetestowaliśmy nasze drukowane w 3D protezy czubków palców, ponieważ wyczuwały te same zakrzywione kształty i odkryli niesamowite dopasowanie z danymi neuronalnymi”.

Dodał, że posunięcie to jest „ekscytującym rozwojem w dziedzinie robotyki miękkiej”.

„Zdolność do drukowania 3D dotykowej skóry może stworzyć bardziej wykwalifikowanych robotów lub radykalnie poprawić wydajność protez dłoni, dając im wewnętrzny zmysł dotyku” – powiedział.

Ale podczas gdy sygnały z protezy czubka palca i ludzkich nerwów pasowały do ​​siebie, proteza palca nie była wrażliwa na najdrobniejsze szczegóły.

Profesor Lepora podejrzewa, że ​​dzieje się tak, ponieważ materiał wydrukowany w 3D jest grubszy niż prawdziwa skóra.

Jego zespół bada teraz, czy istnieje sposób na stworzenie struktur drukowanych w 3D w mikroskopijnej skali ludzkiej skóry w celu uczynienia „sztucznej skóry lepszą – lub nawet lepszą – niż prawdziwa skóra”.

Wyniki zostały opublikowane w dwóch artykułach opublikowanych w Journal of the Royal Society Interface.