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 978
15.08.2025
Вікторія Матіїв

Дружина полеглого захисника Богдана Микицей розповіла журналістці Фіртки, яким був її чоловік — удома, серед близьких та на фронті.   

1202
10.08.2025
Олександр Мізін

Схеми з державною землею в Івано-Франківській та Львівській областях викривають системні зловживання: розкрадання коштів на врожаю, рейдерство, незаконна приватизація.

1065
07.08.2025
Лука Головенський

Про історію блаженної Едігни нам вперше в інтерв’ю розповів отець Володимир Війтович, настоятель головного Храму УГКЦ в Мюнхені.

2222
06.08.2025

Фіртка зібрала офіційну статистику щодо внутрішньо переміщених осіб в Івано-Франківській області. За цими цифрами — реальні життя людей, зі своїми радощами та бідами, які прагнуть гідного майбутнього попри всі виклики.

5949
30.07.2025
Олег Головенський

Фіртка поспілкувалася з Олександром Красовицьким —письменником та видавцем, генеральним директором та власником харківського видавництва «Фоліо».   

4384 20
28.07.2025

Фіртка розповідає, як незаконні заправки та контрафактне виробництво пального загрожують економіці й безпеці регіону.  

2304

Вмираючи, сер Ніколас Горацій Аспер марив пророцтвами Нострадамуса, вавилонським краєзнавством і курсами лондонської біржи, співав псалми і сури арабською, пророкував Антихриста (в його арабському варіанті – Джаджала) і спілкувався з астральними привидами давніх царів.

391

Існує такий народний вислів: «в церковному календарі кожен день свято» і це частково правда, а частково ні. Використання цього виразу звучить як висміювання релігійної традиції.

457

Найперше в цій історії із законом, що позбавив антикорурційні органи «незалежності», тішать молоді люди, які протестують. Щирі, світлі, небайдужі, впевнені своїй правоті…

1132 1

Протягом своєї історії християнство завжди використовувало найсучасніші на той час технології для проповіді Євангелія.  

676
11.08.2025

На Прикарпатті аграрії вже зібрали третину врожаю зернових та зернобобових.  

444
05.08.2025

В Івано-Франківській громаді розпочали збір врожаю на землях комунального підприємства.  

573
03.08.2025

Цукор — один із найбільш суперечливих інгредієнтів у нашому харчуванні. Його звинувачують у розвитку ожиріння, діабету, “залежності” та навіть депресії. Але чи справді потрібно повністю уникати цукру? Або ж питання лише у його кількості?  

626
14.08.2025

У селі Старуня 22 серпня 2025 року відбудеться урочисте освячення храмового комплексу Блаженного священномученика Симеона Лукача.  

1110
11.08.2025

Нічні чування відбудуться з 12 на 13 серпня в Погінському монастирі, що на Івано-Франківщині.  

769
06.08.2025

У день Преображення Господнього, 6 серпня, в івано-франківських храмах традиційно відбулося освячення плодів та кошиків із дарами врожаю.  

853
01.08.2025

На вихідних, 2-3 серпня, відбудеться XIII Всеукраїнська Патріарша проща до Крилоса.  

554
05.08.2025

Журналістка Фіртки поспілкувалася з учасниками івано-франківського гурту LaBlur, які розповіли, як зароджувався їхній колектив, чому музика — це їхній порятунок та як вони поєднують творчість із благодійністю.  

854
16.08.2025

Так виглядає, що Трамп принижений путіним. Трамп ризикнув, поставивши на кон хоч і не все, але багато. І програв. Перед самітом на Алясці він заявляв, що якщо не досягне за результатами особистої зустрічі припинення вогню в Україні, то буде незадоволеним. Припинення вогню він не отримав. Але після тригодинних переговорів заявив, що оцінка зустрічі — «десять з десяти».  

558
07.08.2025

Президент України Володимир Зеленський посів друге місце в рейтингу світових політиків за позитивним сприйняттям у США. Вище тільки Папа Лев ХІV.  

557
05.08.2025

Росія продовжує втрачати позиції на європейському газовому ринку, де домінувала з ще радянських часів.

640
02.08.2025

Президент США Дональд Трамп заявив про кількість втрат росіян у 2025 році.  

652