Syntetisk hud kan føre til avancerede protetiske lemmer, der er i stand til at returnere følesansen til amputerede

Ingeniører fra University of Glasgow, som tidligere har udviklet en 'elektronisk hud' dækning til protetiske hænder fremstillet af grafen, har fundet en måde at bruge nogle af grafens bemærkelsesværdige fysiske egenskaber til at bruge energi fra solen til at drive huden.

Grafen er en meget fleksibel form for grafit, som, på trods af at det kun er et enkelt atom tykt, er stærkere end stål, elektrisk ledende, og gennemsigtig. Det er grafens optiske gennemsigtighed, som tillader omkring 98% af det lys, der rammer overfladen, at passere direkte gennem det, hvilket gør den ideel til at samle energi fra solen for at generere strøm.

Et nyt forskningspapir, offentliggjort i dag i tidsskriftet Avancerede funktionelle materialer , beskriver, hvordan Dr Dahiya og kolleger fra hans gruppe Bendable Electronics and Sensing Technologies (BEST) har integreret kraftproducerende fotovoltaiske celler i deres elektroniske hud for første gang.

Dr Dahiya, fra University of Glasgow's School of Engineering, sagde:"Menneskets hud er et utroligt komplekst system, der er i stand til at detektere tryk, temperatur og tekstur gennem en række neurale sensorer, der bærer signaler fra huden til hjernen.

"Mine kolleger og jeg har allerede taget betydelige skridt i at skabe protetiske prototyper, der integrerer syntetisk hud og er i stand til at foretage meget følsomme trykmålinger. Disse målinger betyder, at den protesehånd er i stand til at udføre udfordrende opgaver som at gribe ordentligt om bløde materialer, som andre proteser kan kæmpe med. Vi bruger også innovative 3-D-udskrivningsstrategier til at bygge mere overkommelige følsomme protetiske lemmer, herunder dannelsen af ​​en meget aktiv studenterklub kaldet 'Helping Hands'.

"Hud i stand til berøringsfølsomhed åbner også muligheden for at skabe robotter, der er i stand til at træffe bedre beslutninger om menneskelig sikkerhed. En robot, der arbejder på en byggelinje, for eksempel, er meget mindre tilbøjelige til at skade et menneske ved et uheld, hvis det kan føle, at en person uventet er trådt ind i deres bevægelsesområde og stopper, før der kan opstå en skade. "

Den nye hud kræver kun 20 nanowatt effekt pr. Kvadratcentimeter, som let imødekommes, selv af de fotovoltaiske celler af dårligste kvalitet, der i øjeblikket er tilgængelige på markedet. Og selvom energien fra hudens solceller i øjeblikket ikke kan lagres, teamet undersøger allerede måder at omdirigere ubrugt energi til batterier, lad energien bruges, når og når det er påkrævet.

Dr Dahiya tilføjede:"Det andet næste skridt for os er at videreudvikle den energiproduktionsteknologi, der ligger til grund for denne forskning og bruge den til at drive motorerne, der driver selve den protetiske hånd. Dette kan muliggøre oprettelsen af ​​en helt energi-autonom protese lem.

"Vi har allerede gjort nogle opmuntrende fremskridt i denne retning, og vi glæder os til snart at præsentere disse resultater. Vi undersøger også muligheden for at bygge videre på disse spændende resultater for at udvikle bærbare systemer til sundhedsydelser til overkommelige priser. I denne retning, for nylig fik vi også små midler fra Scottish Funding Council. "