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 993
16.09.2025

Попри російсько-українську війну, що триває з 2022 року, туризм на Івано-Франківщині не просто виживає, але й активно розвивається.    

313
14.09.2025
Вікторія Матіїв

Олексій Солоданюк загинув 23 серпня 2023 року на Запорізькому напрямку. Сім'я Солоданюк родом з Черкащини, але останні дев'ять років проживали у Києві. Після загибелі чоловіка Катерина разом з дворічною донечкою Соломією переїхали в Івано-Франківськ.  

1570
09.09.2025

Чому історичні скарби під загрозою?

1369
05.09.2025
Вікторія Косович

Як в Івано-Франківську справляються з викликами в умовах війни, які інфраструктурні проєкти реалізовують та що планують після перемоги, Фіртка поспілкувалася з заступником мера, директором департаменту інфраструктури, житлової та комунальної політики Івано-Франківської міської ради Михайлом Смушаком.

1216
01.09.2025
Вікторія Матіїв

Журналістка Фіртки розпитала шкільну практичну психологиню Віталію Саламащак про те, як війна впливає на емоційний стан учнів, які методи допомагають дітям впоратись зі стресом та тривожністю і що батькам і вчителям варто знати, щоб підтримати дітей у цей непростий час.

1206
30.08.2025

Кримінальний шлейф компанії-переможця «Коста-Проект» викликає занепокоєння щодо прозорості будівництва системи лінійної телемеханіки.  

7309

Свого часу транзитом на Тибет вдалося відвідати Непал та його столицю Катманду. І за ці кілька днів вісім років тому склалося враження, що непальці багато в чому подібні до українців.

340

Некромантія — це про культуру. Культура, яка по суті є рекультивацією, стає просто культом смерті. Ніби логічно — чим більше мудрості, тим більше любови до смерті. Або ж сили й наснаги її прийняти. Це культ або ж ритуал.

486

Ще недавно приналежність до певної конфесії визначали також за однією ознакою, вважаючи, що православний священник має бороду, а католицький — з поголеним обличчям.

720

Цього дня, рівно 148 років тому, 22 серпня 1877 року народився мій прапрадід Самійло Головенський. Він був козацького роду, заможним, володів 30-ма гектарами поля та млином. В радянські часи його назвали «куркулем».

1760
16.09.2025

Добра тарілка — це не дієта, а насолода: страви, які радують очі, душу і живлять тіло. Навіть простий перекус може стати маленьким ритуалом, що заряджає позитивом на кілька годин уперед.  

123
10.09.2025

Час останнього прийому їжі може впливати на здоров’я не менше, ніж її склад.  

1205
06.09.2025

Сіль супроводжує людство тисячоліттями. Колись вона була «білим золотом», за яке воювали й платили цілими статками, а сьогодні часто стає об’єктом звинувачень у шкоді для здоров’я.  

693
16.09.2025

Простий образ сіяча й зерна розкриває глибоку істину: від нас залежить, чи проросте й принесе плід те, що ми чуємо й сприймаємо.

124
09.09.2025

Християнська родина — це не лише осередок любові й підтримки, а й «домашня Церква».  

1369
05.09.2025

Вірян запрошують на прощу до Погінського монастиря, що на Прикарпатті.  

961
03.09.2025

Мер Івано-Франківська Руслан Марцінків підтримав позицію Українського католицького університету щодо враховування світоглядних критеріїв при відборі студентів на програму з проживанням у колегіумі.  

1509 1
16.09.2025

Суди викривають байдужість місцевих рад до збереження історичних пам’яток.  

278
16.09.2025

Непал є країною, де домінують ліві політичні погляди. Загалом воно й не дивно, оскільки саме в Непалі народився сам Будда Гаутама.

304
04.09.2025

В Пекіні відбувся найбільший в історії Китаю військовий парад, присвячений 80-літтю завершення Другої Світової війни.

1173
01.09.2025

FP-5 «Фламі́нго» — українська крилата ракета великої дальності. Перші фотографії ракети опубліковані 17 серпня 2025 року. Пізніше оприлюднені її технічні дані свідчать, що українська ракета вдвічі перевищує як дальність, так і вагу бойової частини знаменитих американських «Томагавків». При цьому вона приблизно вдвічі дешевша за американські ракети.  

1460
23.08.2025

Лише в серпні поточного року українськими дронами були вражені, деякі по кілька разів, сім великих нафтопереробних підприємств Росії та інша інфраструктура. Загалом враженими виявилися підприємства, які забезпечують 14% ринку пального Росії.  

925