Kunstig hud kunne give overmenneskelig opfattelse

En ny type sensor kan føre til kunstig hud, som en dag hjælper forbrændingsofre med at "føle" og beskytter resten af ​​os, University of Connecticut forskere foreslår i et kommende papir i Avancerede materialer .

Vores huds evne til at opfatte pres, varme, kulde og vibrationer er en kritisk sikkerhedsfunktion, som de fleste mennesker tager for givet. Men brændeofre, dem med proteser, og andre, der har mistet hudfølsomhed af en eller anden grund, kan ikke tage det for givet, og ofte skader sig selv utilsigtet.

Kemikere Islam Mosa fra UConn, og James Rusling fra UConn og UConn Health, sammen med University of Toronto ingeniør Abdelsalam Ahmed, ønskede at skabe en sensor, der kan efterligne hudens sanseegenskaber. En sådan sensor skal være i stand til at detektere tryk, temperatur og vibrationer. Men måske kunne den også gøre andre ting, mente forskerne.

"Det ville være meget fedt, hvis det havde evner, som menneskelig hud ikke har; f.eks. evnen til at detektere magnetiske felter, lydbølger, og unormal adfærd, sagde Mosa.

Mosa og hans kolleger skabte sådan en sensor med et silikonerør pakket ind i en kobbertråd og fyldt med en speciel væske lavet af bittesmå partikler af jernoxid på kun en milliardtedel meter lang, kaldet nanopartikler. Nanopartiklerne gnider rundt om indersiden af ​​silikonerøret og skaber en elektrisk strøm. Kobbertråden, der omgiver silikonerøret, opfanger strømmen som et signal. Når dette rør stødes af noget, der oplever tryk, nanopartiklerne bevæger sig, og det elektriske signal ændres. Lydbølger skaber også bølger i nanopartikelvæsken, og det elektriske signal ændrer sig på en anden måde, end når røret stødes.

Forskerne fandt ud af, at magnetiske felter også ændrer signalet, på en måde, der adskiller sig fra tryk- eller lydbølger. Selv en person, der bevæger sig rundt, mens han bærer sensoren, ændrer den elektriske strøm, og holdet fandt ud af, at de kunne skelne mellem de elektriske signaler forårsaget af gang, løb, hoppe, og svømning.

Metalskind lyder måske som en superheltemagt, men denne hud ville ikke gøre bæreren Colossus fra X-men. Hellere, Mosa og hans kolleger håber, at det kan hjælpe med at brænde ofre "føler" igen, og måske fungere som en tidlig advarsel for arbejdere, der er udsat for farligt høje magnetfelter. Fordi gummiydersiden er fuldstændig forseglet og vandtæt, den kunne også tjene som en bærbar skærm til at advare forældre, hvis deres barn faldt på dybt vand i en pool, for eksempel.

"Inspirationen var at lave noget holdbart, der ville holde i meget lang tid, og kunne opdage flere farer, " siger Mosa. Holdet har endnu ikke testet sensoren for dens reaktion på varme og kulde, men de har mistanke om, at det også vil virke for dem. Det næste trin er at lave sensoren i en flad konfiguration, mere som hud, og se om det stadig virker.