Οι επιστήμονες δημιούργησαν μια τρισδιάστατη εκτυπωμένη άκρη δακτύλου που χρησιμοποιεί τεχνητά νευρικά σήματα για να παρέχει μια αίσθηση αφής παρόμοια με το ανθρώπινο δέρμα.

Θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στους τομείς της μαλακής ρομποτικής και της προσθετικής μιμούμενη τον τρόπο που οι νευρικές απολήξεις ανιχνεύουν μικρές λεπτομέρειες.

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ λένε ότι στόχος τους είναι «να κάνουν το τεχνητό δέρμα καλύτερο – ή ακόμα καλύτερο – από το πραγματικό δέρμα».

Η αίσθηση της αφής μας παράγεται από τις πολύπλοκες δομές μέσα στο δέρμα μας, σύμφωνα με τον καθηγητή Nathan Lepora από το Τμήμα Μηχανικών Μαθηματικών του Πανεπιστημίου του Μπρίστολ.

Αυτή η αναψυχή περιλάμβανε την τρισδιάστατη εκτύπωση ενός δικτύου προεξοχών που μοιάζουν με καρφίτσες που ονομάζονται θηλές που συνδυάζουν μαλακά και σκληρά υλικά για να δημιουργήσουν περίπλοκες δομές παρόμοιες με αυτές που βρίσκονται στη βιολογία.

Ο καθηγητής Lepora, από το Εργαστήριο Ρομποτικής του Μπρίστολ, πρόσθεσε: «Βρήκαμε ότι η τρισδιάστατη εκτυπωμένη απτική άκρη του δακτύλου μας μπορεί να παράγει τεχνητά νευρικά σήματα που μοιάζουν με εγγραφές από πραγματικούς απτικούς νευρώνες».

«Τα ανθρώπινα απτικά νεύρα μεταδίδουν σήματα από διάφορες νευρικές απολήξεις που ονομάζονται μηχανοϋποδοχείς, που μπορούν να υποδεικνύουν την πίεση και το σχήμα επαφής».

Ο καθηγητής εξήγησε: «Στην εργασία μας, δοκιμάσαμε τα τρισδιάστατα προσθετικά άκρα των δακτύλων μας επειδή ένιωθαν τα ίδια σχήματα με καμπύλες και ανακαλύψαμε μια εκπληκτική αντιστοιχία με τα νευρωνικά δεδομένα».

Πρόσθεσε ότι η κίνηση ήταν μια «συναρπαστική εξέλιξη στον τομέα της μαλακής ρομποτικής».

«Η ικανότητα τρισδιάστατης εκτύπωσης απτικού δέρματος θα μπορούσε να δημιουργήσει πιο εξειδικευμένα ρομπότ ή να βελτιώσει δραματικά την απόδοση των προσθετικών χεριών δίνοντάς τους μια εσωτερική αίσθηση αφής», είπε.

Αλλά ενώ τα σήματα από το προσθετικό άκρο του δακτύλου και τα ανθρώπινα νεύρα ταίριαζαν στενά, το προσθετικό δάκτυλο δεν ήταν ευαίσθητο σε μικρές λεπτομέρειες.

Ο καθηγητής Lepora υποπτεύεται ότι αυτό συμβαίνει επειδή το υλικό που εκτυπώνεται σε 3D είναι παχύτερο από το πραγματικό δέρμα.

Η ομάδα του διερευνά τώρα εάν υπάρχει τρόπος να δημιουργηθούν τρισδιάστατες εκτυπωμένες δομές στη μικροσκοπική κλίμακα του ανθρώπινου δέρματος με στόχο να γίνει “το τεχνητό δέρμα καλύτερο – ή ακόμα καλύτερο – από το πραγματικό δέρμα”.

Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν σε δύο εργασίες που δημοσιεύτηκαν στο Journal of the Royal Society Interface.