Ученые из США и Сингапура создали «электронную кожу» для протезов

Татьяна Новак

Инженеры из Медицинской школы университета Джонса Хопкинса и Сингапурского института нейротехнологий разработали датчики для протеза руки, которые имитируют работу тактильных и болевых рецепторов кожи. Исследование опубликовано в Science Robotics.

«Восприятие прикосновения и боли являются фундаментальными составляющими нашей повседневной жизни, которые передают ценную информацию об окружающей среде, а также оберегают наши тела от повреждений», — пишут авторы исследования. По их словам, современные протезы уже хорошо заменяют ампутированные конечности с точки зрения функциональности, однако ни один из них не обеспечивает полноценную обратную связь от взаимодействия с различными объектами.

Чтобы исправить это, учёные разработали e-dermis — многослойную «электронную кожу» из резины, ткани, проводников и пьезорезистивного материала, сопротивление которого меняется при давлении. Эта система имитирует поведение тактильных рецепторов кожи, которые позволяют ощущать давление и текстуры предметов, а также болевых рецепторов (ноцирецепторов), которые срабатывают при прикосновении к чему-то острому.

Интересно, что в своей разработке учёным удалось извлечь пользу из явления фантомных болей, от которых страдают многие люди с ампутированными конечностями. Искусственные рецепторы в e-dermis активируются с помощью неинвазивной электростимуляции периферийных нервов на здоровой части конечности, и это вызывает у пользователя фантомные ощущения на кончиках пальцев.

«Спустя много лет я впервые почувствовал свою руку, как будто пустая оболочка снова наполнилась жизнью», — говорит анонимный волонтёр, который участвовал в разработке и тестировании протеза. Испытания показали, что искусственная кожа обеспечивает широкий спектр ощущений — от лёгкого касания до боли, но пока не чувствительна к температурам.

Загрузить еще