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 1024
15.11.2025
Анастасія Батюк

У серці системи обліку транспортних засобів України таїться вразливість, яка може паралізувати життя тисяч автовласників.

5903
10.11.2025
Катерина Гришко

Суд скасував звернення Івано-Франківської міської ради про посилення інституту сім’ї. Проте, у рішенні не йдеться про заборону абортів.    

1221
06.11.2025
Павло Мінка

На Франківщині ситуація гостра: регіон — один із найлісистіших в Україні, з Карпатськими лісами, які є частиною заповідників. 

2381
02.11.2025
Діана Струк

В інтерв'ю Фіртці представник Уповноваженого з прав людини в Івано-Франківській області Віталій Вербовий розповів, як родини безвісти зниклих можуть діяти за особливих обставин, як громади допомагають їм і що змінилося в системі сповіщення.    

1317
29.10.2025
Лука Головенський

Це розповідь про останні роки в Німеччині та загибель гетьмана України Павла Скоропадського.

2538 1
28.10.2025
Вікторія Матіїв

«Немає більшої любові, ніж коли людина віддає життя за своїх друзів», — ці слова з Біблії (Євангеліє від Івана 15:13) найточніше описують Олега Павлишина. Його дружина Світлана Павлишин каже, що саме так він і жив — без вагань залишив усе: родину, спокій, звичне життя, щоб стати на захист України.  

31871

Епіграфом до цього тексту візьмемо фрагрент з «Мандрів Гулівера», в якому Джонатан Свіфт устами Гулівера розповідає господарю-Гуїгнгнму про суддів та адвокатів тогочасної в Англії.

763

Війна в Україні докорінно змінила суспільство у багатьох сенсах, з’явилось багато соціально активних молодих людей з інвалідністю, і впровадження інклюзивності набрала обертів та активно реалізовується на багатьох рівнях. 

320

Корупція, розкрадання  грошей в воюючій країні – справа мерзенна і така, що заслуговує жорсткого осуду та жорстоких вироків. Це без сумнівів і на поверхні. Але тут ми спробуємо піднятися над площиною очевидної реальності і додати трішки 3D, тобто тримірності.

2179

Чому у світі так багато ненависті та злості? Над цим думали так само багато філософів. Чи теологів, релігієзнавців, чи вірусологів.

913
16.11.2025

Замість обмежень, радять зважати на контекст, баланс у раціоні та якість продуктів.  

1910
11.11.2025

Війна та стрес суттєво впливають на харчові звички.

6378 2
05.11.2025

За даними експертів, те, що одночасне споживання їжі й води негативно впливає на травлення, є міфом.

10809
16.11.2025

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

1088
11.11.2025

У Музеї мистецтв Прикарпаття стартував проєкт з оцифрування костелу Пресвятої Діви Марії XVII століття.

7897
08.11.2025

Вінчання — особливий релігійний обряд, який символізує об'єднання двох людей в шлюбі перед Богом.  

8925
04.11.2025

Два досвідчених і дуже майстерних шахових гравців сіли за дошку з чорно-білими клітинами і розставили на ній свої війська.

14511
17.11.2025

Івано-Франківський театр драми і комедії, який колись мав назву «Новий театр», нині працює в мінімальному складі.  

1528 1
17.11.2025

Колишній держсекретар США Майк Помпео став членом наглядової ради української оборонної компанії Fire Point.  

152
10.11.2025

П'ятого листопада Нью-Йорк обрав собі нового мера. Ним став 34-річний Зогран Мамдані, представник лівого крила Демократичної партії США, популіст та «прихильник ХАМАС».

1030
04.11.2025

На саміті АТЕС у Південній Кореї президент Китаю Сі Цзіньпін під час обміну подарунками подарував президенту південної Кореї Лі Чже Мену два флагманських смартфони Xiaomi китайського виробництва.

892
02.11.2025

Китай «західним» розумом і логікою не зрозуміти. Ліберальна західна демократія з її публічністю та відкритістю не притаманна Китаю.

1340