Brudbar kunstig hud kan hjælpe proteser, robotter fornemmer skader

Når nogen støder albuen mod en væg, de føler ikke kun smerte, men kan også opleve blå mærker. Robotter og proteser har ikke disse advarselsskilte, hvilket kan føre til yderligere skade. Nu, forskere rapporterer i ACS -anvendte materialer og grænseflader har udviklet en kunstig hud, der føler kraft gennem ioniske signaler og også skifter farve fra gul til en blå mærke-lignende lilla, giver et visuelt signal om, at der er sket skade.

Forskere har udviklet mange forskellige typer elektroniske skind, eller e-skins, der kan fornemme stimuli gennem elektronoverførsel. Imidlertid, disse elektriske ledere er ikke altid biokompatible, som kunne begrænse deres anvendelse i nogle former for proteser. I modsætning, ioniske skind, eller jeg-skind, bruge ioner som ladningsbærere, ligner menneskelig hud. Disse ionisk ledende hydrogeler har overlegen gennemsigtighed, strækbarhed og biokompatibilitet sammenlignet med e-skins. Qi Zhang, Shiping Zhu og kolleger ønskede at udvikle en I-skin, der, ud over at registrere ændringer i elektrisk signal med en påført kraft, kan også ændre farve for at efterligne menneskelige blå mærker.

Forskerne lavede en ionisk organohydrogel, der indeholdt et molekyle, kaldet spiropyran, der skifter farve fra lysegul til blålig-lilla under mekanisk belastning. Ved testning, gelen viste ændringer i farve og elektrisk ledningsevne ved strækning eller komprimering, og den lilla farve forblev i 2-5 timer, før den falmede tilbage til gul. Derefter, holdet tapede I-huden til forskellige kropsdele af frivillige, såsom fingeren, hånd og knæ. Bøjning eller strækning forårsagede en ændring i det elektriske signal, men ikke blå mærker, ligesom menneskelig hud. Imidlertid, kraftig og gentagen pressning, slag og klemning gav en farveændring. Jeg-huden, som reagerer som menneskelig hud med hensyn til elektrisk og optisk signalering, åbner nye muligheder for at opdage skader på proteser og robotik, siger forskerne.

"Kolorimetrisk ionisk organohydrogel, der efterligner menneskelig hud til mekanisk stimulering og følelsesskade" er udgivet i ACS -anvendte materialer og grænseflader .