Вчені розробили штучну шкіру, яка відчуває біль (ФОТО)

Біль може бути не бажаним, але він необхідний для виживання. Ефективний та складний захисний механізм, біль - це спосіб нашого тіла повідомити нам, що щось не так, і що ми повинні негайно вжити заходів, щоб уникнути травм.
Шкіра - найбільший орган тіла - постійно контролює біль. Це може автоматично спровокувати дії уникнення болю за допомогою рефлексів, наприклад, коли ми торкаємося до чогось небезпечного, гарячого. Зараз дослідники з університету RMIT в Мельбурні, Австралія, створили штучну шкіру, яка імітує цей механізм і реагує на больові подразники.
Виготовлена із силіконового каучуку, вона має текстуру справжньої шкіри, а також "дуже схожа на шкіру за своїми механічними властивостями", говорить Мадху Баскаран, професор інженерії з університету RMIT та провідний дослідник проєкту. Це може призвести до новаторських розробок у протезуванні та робототехніці.
Шкіра, яка виготовлена ​​з силіконового каучуку, який також використовується в деяких типах контактних лінз.

Швидка реакція 
Як і справжня шкіра, штучна версія призначена реагувати, коли тиск, нагрівання або холод перевищують больовий поріг. Його зовнішні шари - сендвіч-електронні схеми, всіяні датчиками, які реагують на подразники.
"Викликає захват, як у нашому тілі все працює, посилаючи електричні сигнали в центральну нервову систему", - говорить Баскаран. Електронні схеми працюють подібним чином і такі ж швидкі, пояснює дослідниця.
Коли ми торкаємося до чогось пекучо-гарячого, больові рецептори в нашій шкірі посилають електричний сигнал через наші нерви до мозку. Мозок надсилає власний електричний сигнал для ініціювання реакції - наприклад, рефлекс відведення, щоб відвести уражену кінцівку від джерела тепла.
Приблизно так само, коли один із датчиків на штучній шкірі виявляє больовий подразник, він посилає електричний сигнал до ділянок структури, що імітують мозок, каже Бхаскаран. Це може бути запрограмоване для ініціювання руху.  
Як і справжня шкіра, штучна також розтягується.

Розумне протезування 
Штучна шкіра може допомогти створити розумне протезування: вкриваючи функціональною шкірою, яка реагує на біль, наприклад, людські кінцівки, користувач набуває здатність відчувати, чи торкаються вони чогось, що може завдати шкоди.
"Ми пройшли довгий шлях із протезуванням, але основна увага зосереджена на рухових діях, які може виконувати протезована кінцівка", - говорить Баскаран. Оскільки звичайні штучні кінцівки не мають шкіри, вони не відчувають зовнішньої небезпеки. "Наявність шкірного шару зробило б протез набагато реалістичнішим", - каже вчена.
Стів Коллінз, експерт з протезів та екзоскелетів зі Стенфордського університету в США, який не бере участі в проєкті, погоджується:
"Коли людина втрачає частину кінцівки під час ампутації, вона втрачає не тільки кістки та м'язи, але й сомато-сенсорні органи ", - говорить він, маючи на увазі органи, які забезпечують відчуття, такі як тепло або тиск. Попри те, що структурі та рухам приділяється велика увага при розробці протезів, зондування може бути ключем до досягнення людських характеристик на штучних кінцівках, каже він.
I-Limb, розроблений у Британії компанією Touch Bionic, це перший у світі комерційний біонічний пристрій, який вийшов на ринок у 2007 році. Він пропонує вдосконалену мобільність, але не має можливості виявити тактильну небезпеку.

Пітер Кіберд, професор інженерної справи в Університеті Портсмута, який створив першу у світі протезовану кінцівку під контролем мікропроцесора в 1998 році, каже, що вважає роботу цікавою:
"Більшість спроб надати зворотний зв'язок із протезами користувачеві не призвели до будь-яких поліпшень щодо функціонування у щоденному використанні ", - говорить він. Велика частина проблеми полягає в тому, що "тип і якість сигналів зворотного зв'язку дуже низькі", пояснює професор, додаючи, що попереду довгий шлях до того, як шкіру зможуть регулярно використовувати під час виготовлення протезів.  
Штучна шкіра також може бути використана для трансплантації шкіри, каже Бхаскаран. Штучний трансплантат може бути тимчасовим заходом, який врешті-решт заміниться справжньою шкірою, або може бути застосований як постійний трансплантат, коли використання справжньої шкіри неможливо. Шкіру також можна використовувати для створення розумних хірургічних рукавичок - замінюючи чутливість, яка зазвичай втрачається при носінні елементів одягу для рук.
Найбільш перспективним з усіх застосувань є робототехніка, де штучна шкіра, що відчуває біль, не тільки забезпечить реалістичну функціональність, але і надасть потенційному гуманоїдному роботові здатність відчувати біль - цікавий крок не лише в технологічному, а й у філософському плані.
Бхаскаран каже, що ідея має потенціал, але вона зосереджується на більш безпосередніх цілях:
"Наразі нам потрібно тісно співпрацювати з біомедичними дослідниками, щоб побачити, які ми маємо першочергові завдання, яким повинен бути наш наступний крок. Мета - зробити штучну шкіру ще більш реалістичною та інтегрувати це в реальні програми".
за матеріалами CNN


03.12.2020 947
05.06.2025
Олег Головенський

Про сучасні загрози, що потребують нової парадигми підготовки управлінців і фахівців та про нову освітню програму «Національна безпека», Фіртка поспілкувалася з куратором програми, професором кафедри публічного управління та адміністрування Василем Остап’яком.

1430
02.06.2025
Лука Головенський

Про репресії радянською системою українських науковців та лідерів визвольних змагань, про навчання і наукові дослідження Українського Вільного Університету в Мюнхені та його місію української культурної дипломатії Фіртка поспілкувалася з Ларисою Дідковською.  

2144 4
28.05.2025
Вікторія Матіїв

Фіртка порозмовляла з Сергієм Галкіним — колишнім морським піхотинуем Феодосійського батальйону. Після окупації Криму Росією у 2014 році, медики виявили в нього пухлину. Чоловіка визнали непридатним до служби. Відтоді він активно займається волонтерством: допомагає українським військовим та надає юридичні консультації.  

1226
25.05.2025
Олег Головенський

Фіртка підготувала «змішаний» рейтинг задекларованих зарплат місцевих посадовців, в який входять керівники рад та державних (військових) адміністрацій Івано-Франківщини та районів області.  

3905
23.05.2025
Вікторія Косович

Про методи викладання, сучасну школу історії та виклики професії Володимир Половський розповів журналістці Фіртки.

3489 7
21.05.2025
Тетяна Ткаченко

Про долю Центрального ринку, судові процеси, стихійну торгівлю та майбутні плани, журналістка Фіртки поспілкувалася з директором КП «Муніципальні Ринки» Мар’яном Слюзаром.

2865 1

Світ змінився до невпізнаваності зі стрімким розвитком технологій ми наче живемо у майбутньому. І водночас існують традиції, яким сотні років. Одна з таких  релігійних традицій — це шанування мощей святих у християнстві.

450

Ані висока освіченість, ані шляхетна спадковість, ані залучення до незлобивих віровчень не породжують усвідомленого гуманізму «просто так».

562

Звичайно знаковою подією у християнській сім`ї є перша сповідь і причастя дитини, але  цю важливу сакральну подію  батьки часто нівелюють, зміщуючи акценти з важливого на другорядне.  

1098

Поділ народів на «історичні» та «неісторичні» є ідейним спадком позаминулого століття. Історики кажуть, що методологічно він застарів. Певне, мають рацію. Попри це прихід Трампа продемонстрував, що певні історично «застарілі» та «архаїчні» речі здатні досить бадьоро та свіжо випірнати з минувшини.

1664
02.06.2025

На Прикарпатті завершується весняна посівна кампанія.  

1181
26.05.2025

На Івано-Франківщині триває посівна кампанія.  

1185
20.05.2025

Фіртка ділиться порадами та лайфхаками, які допоможуть зробити раціон більш корисним та збалансованим.

874
01.06.2025

У селі Гошів, що на Івано-Франківщині, на Ясній Горі розташований монастир Чину святого Василія Великого. Зокрема, на дзвіниці Гошівського монастиря знаходиться один з чотирьох карильйонів України.  

6796
29.05.2025

У четвер, 29 травня, християни відзначають Вознесіння Христове.  

864
25.05.2025

У Біблії немає вичерпного пояснення природи людської душі. Але вивчивши, як використовується у Святому Письмі слово «душа», ми можемо зробити певні висновки.

44175
19.05.2025

Старий сидів біля оазису, біля входу в одне близькосхідне місто. До нього підійшов юнак і запитав...

3437
07.06.2025

Мурали або стінописи сьогодні не є чимось незвичним. У містах України, зокрема й в Івано-Франківську, на вільних стінах будинків час від часу з'являються різноманітні нові прояви вуличного мистецтва.  

35814 1
06.06.2025

В усьому світі санкції, накладені на Росію через її агресію в Україні, стали потужним інструментом, спрямованим на ізоляцію Кремля. Однак, як і у випадку з багатьма іншими, ці заходи не стали перепоною для всіх.  

409
01.06.2025

Другий тур виборів президента Польщі відбувається після того, як жоден з 13 кандидатів у першому турі 18 травня не здобув більше половини чинних голосів.  

481
27.05.2025

Німеччина, а також Франція, Велика Британія та США більше не мають обмежень щодо далекобійної зброї для України.  

761
22.05.2025

Держсекретар США Марко Рубіо відмовився назвати лідера Кремля володимира путіна воєнним злочинцем.  

838