Opuszek palca wydrukowany w 3D ma zmysł dotyku porównywalny z prawdziwą skórą

W Journal of the Royal Society Interface pojawiły się wyniki bardzo ciekawych badań. Sugerują one, że wydrukowany w 3D opuszek palca posiada zmysł dotyku, porównywalny do tego, co oferuje nam nasza powłoka w postaci skóry. Naukowcy stojący za badaniami mają nadzieję, że ich odkrycie wzniesie protetykę na wyższy poziom.

Johnny Silverhand lubi to!

Choć współczesne maszyny są zdolne pokonania najlepszego szachisty na świecie, nie podniosą figurki szachowej nawet w połowie tak dobrze, jak robią to małe dzieci, które dopiero uczą się chwytać. Dzieje się tak głównie dlatego, że sztuczne chwytaki nie mają tego, co ma człowiek – czucia w opuszkach palców, które jest kluczowe, jeśli chodzi o nakierowywanie ludzkich dłoni podczas manipulowania przedmiotami.

Już wkrótce jednak może się to zmienić. Wszystko za sprawą rewolucyjnego wynalazku, jakim jest sztuczny opuszek palca z nadrukiem 3D, mogący wytwarzać sztuczne sygnały nerwowe, które wyglądają jak zapisy z prawdziwych zakończeń nerwowych u człowieka.

Naukowcy mają nadzieję, że wynalazek to krok w stronę opracowania sztucznej skóry, która będzie tak samo dobra jak prawdziwa. Gdyby się to udało, moglibyśmy mówić o olbrzymim przełomie w robotyce, ale i protetyce.

„Nasza praca pomaga odkryć, w jaki sposób złożona struktura wewnętrzna ludzkiej skóry tworzy nasz dotyku u człowieka” – powiedział profesor Nathan Lepora z wydziału matematyki inżynierskiej Uniwersytetu w Bristolu, pracujący w Bristol Robotics Laboratory.

„Możliwość drukowania w 3D >>dotykowej<< skóry może przyczynić się do stworzenia robotów, które będą zręczniejsze niż obecnie, ale także potencjalnie poprawi działanie protez rąk, dodając im wbudowany zmysł dotyku”.

Sztuczny opuszek palca ze zmysłem dotyku
Źródło: standard.co.uk

W jaki sposób możliwe było zaprojektowanie syntetycznego zmysłu dotyku?

Kluczowym elementem była wydrukowana w 3D specjalna siatka z maleńkimi wypustkami, imitująca tę warstwę ludzkiej skóry, która odpowiada za dotyk. Wydruk 3D pozwolił opracować i połączyć ze sobą miękkie i twarde materiały tak, aby efekt końcowy w jak największym stopniu odwzorowywał skomplikowane struktury występujące w biologii.

Testy syntetycznego opuszka wykazały zadziwiająco bliską zgodność z sygnałami neuronowymi człowieka. Rozbieżności pojawiły się dopiero na poziomu drobnych szczegółów, których opuszek nie wychwytywał tak, jak robi to prawdziwa skóra. Według profesora Lepora spowodowane było to różnicami w grubości obu struktur; wydrukowana w 3D skóra jest po prostu grubsza niż biologiczna.

Zespół naukowców bada obecnie możliwości drukowania cieńszej syntetycznej skóry, gdyż – jak twierdzi profesor Lepor – „celem jest stworzenie sztucznej skóry równie dobrej, lub nawet lepszej, niż prawdziwa”.