İnsan Dermisi Kadar Duyarlı Elektronik Deri

Avustralya'nın Melbourne kentinde yer alan RMIT Üniversitesi'nden (Royal Melbourne Institute of Technology) bilim insanları, ağrı, sıcaklık ve basıncı algılayabilen yapay bir cilt malzemesi geliştirdiklerini duyurdular. Malzeme, gerçek derinin uyaranlara verdiği tepkiyi taklit ediyor ve uygun elektrik sinyallerini beyne nöral yollardan gönderiyor. Teknolojinin, protez kollar ve bacaklar yoluyla dokunsal duyuların aktarılmasına izin vermesi planlanıyor. Ayrıca deri greftlerinin yapay çözümlerle değiştirilmesine yardımcı olabileceği düşünülüyor.

RMIT'e göre elektronik deri, doğal cildimizin ağrıyı nasıl algıladığını “taklit ediyor” ve sağlıklı sinirler kadar hızlı sinyaller gönderiyor. Advanced Intelligent Systems dergisinde teknolojiyi açıklayan çalışmanın ilgili yazarı Madhu Bhaskaran'a göre, "Her şeyi deriden algılıyoruz, ancak ağrı tepkimiz yalnızca belirli bir noktada devreye giriyor, tıpkı bir şeye dokunduğumuzda çok sıcak veya keskin olduğundaki gibi. Şimdiye kadar hiçbir elektronik teknoloji, insanların bu acı hissini gerçekçi bir şekilde taklit edememişti. Yapay cildimiz, basınç, ısı veya soğuk ağrılı bir eşiğe ulaştığında anında tepki veriyor.”

Araştırmacılar basıncı, sıcaklığı ve acıyı algılayan üç ayrı cihaz üretti; ancak bunları tek bir cihazda birleştirmeleri gerekiyordu. Bu nedenle gerilebilir elektroniklere yeni bir yaklaşım getirilmeliydi. Bükülebilen, esnetilebilen ve kırılmayan bir malzeme yapmak için oksit malzemeler silikonla birleştirildi. Kendini hızla dönüştürebilen elektronik kullanılarak anında ölçülebilen ve sıcaklığa duyarlı bir kaplama geliştirildi. Gerekli son bileşen, duyusal verilerin nasıl işleneceğine karar vermek ve sınırlara ulaşıldığında doğru sinyalleri göndermek için kullanılan beyin benzeri hafıza hücreleriydi.

Çalışmanın ortak yazarlarından Md. Ataur Rahman, “Duyusal uyaran algımızı harekete geçiren karmaşık nöronları, sinir yollarını ve reseptör sisteminin temel özelliklerini kopyalayarak ilk elektronik somatosensörleri yarattık. Mevcut bazı teknolojiler, farklı ağrı düzeylerini taklit etmek için elektrik sinyalleri kullanırken; bu yeni cihazlar gerçek mekanik basınca, sıcaklığa ve ağrıya tepki verip doğru elektronik yanıtı verebiliyor. Yani yapay deri, parmağın bir iğneye hafifçe dokunmasıyla deriye derinlemesine batması arasındaki farkı anlıyor. Bu, daha önce elektronik olarak hiç başarılmamış olduğu için kritik önemi göze çarpıyor.