توسط محقق ایرانی صورت گرفت؛
توسعه اعضای بدن مصنوعی با قابلیت تجربه حس لامسه
نئوپدیا: یک پژوهشگر ایرانی تیمی از پژوهشگران را در توسعه سنسوری مبتنی بر آب نمک رهبری کرده که به توسعه اعضاء بدن مصنوعی با قابلیت تجربه حس لامسه کمک می نماید.
به گزارش نئوپدیا به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، محققان دانشگاه آرهوس به رهبری رسول طبسیان یک سنسور نرم و مبتنی بر آب شور ابداع نموده اند که لمس را با بهره گیری از مکانیسمی که از سلول های سنسور بدن الهام گرفته شده به سیگنال های الکتریکی مبدل می کند. بدین سان زمینه برای توسعه پروتزهایی فراهم می شود که به صورت مستقیم با سیستم عصبی ارتباط برقرار می کنند.
این سنسور به اندازه یک عدس است و از ذرات آبستن الکتریکی که در آب نمک حرکت می کنند برای تولید سیگنال در هنگام لمس شدن بهره می گیرد.
این پژوهش با هدف تقلید از شیوه مکانیسم تبدیل فشار مکانیکی بدن انسان به فعالیت فیزیکی که سیستم عصبی قادر به تفسیر آن است، انجام شد.
برخلاف سنسورهای لمس معمول که فشار را ردیابی و سیگنال الکتریکی را از طرق مکانسیم های مختلف تولید می کنند، دستگاه جدید اهتمام در تقلید فرآیند بنیادین موجود در سلول های سنسوری زیستی دارد.
پژوهشگران این سنسور را با بهره گیری از روشهای میکروساخت در اتاق تمیز دانشگاه تولید کردند. این سنسور از ماده ای نرم و شبیه سیلیکون ساخته شده و درون آن محفظه های بسیار کوچکی وجود دارد که از راه یک کانال میکروسکوپیِ پرشده با آب شور به یکدیگر متصل هستند.
وقتی سنسور تحت فشار مکانیکی قرار می گیرد، حرکت مایع و ذرات دارای بار الکتریکیِ موجود در آن سبب تغییر در تعادل الکتریکی می شود و درنتیجه، یک پتانسیل الکتریکی ضعیف به وجود می آورد.
این فرآیند شبیه نحوه واکنش سلول های حسی پوست انسان به فشار است. در بدن، نیروهای مکانیکی سبب باز شدن کانال هایی در غشای سلول های حسی می شوند و به یون های دارای بار الکتریکی اجازه می دهند جریان پیدا کنند. این جریان، سیگنال های الکتریکی به وجود می آورد که از راه سیستم عصبی هدایت می شوند.
محققان سنسور را طوری به نوک انگشت یک دست مصنوعی نرم متصل کردند که قادر به تشخیص آن بود که چه زمانی فردی انگشت مصنوعی را لمس می کند.
نمونه اولیه فعلی حتی می تواند نبض یک رگ خونی در مچ دست را نیز تشخیص دهد. خروجی الکتریکی سنسور را میتوان با بهره گیری از تجهیزات آزمایشگاهی اندازه گیری نمود و همین امرنشان می دهد دستگاه می تواند به محرک های مکانیکی بسیار ظریف نیز واکنش نشان دهد.
حرف آخر اینکه بدین سان زمینه برای توسعه پروتزهایی فراهم می شود که به شکل مستقیم با سیستم عصبی ارتباط برقرار می کنند. این حسگر به اندازه یک عدس است و از ذرات آبستن الکتریکی که در آب نمک حرکت می کنند برای تولید سیگنال در هنگام لمس شدن بهره می گیرد. این تحقیق با هدف تقلید از شیوه مکانیسم تبدیل فشار مکانیکی بدن انسان به فعالیت فیزیکی که سیستم عصبی قادر به تفسیر آن است، انجام شد. بر خلاف حسگرهای لمس معمول که فشار را ردیابی و سیگنال الکتریکی را از طرق مکانسیم های مختلف تولید می کنند، دستگاه جدید اهتمام در تقلید فرایند بنیادین موجود در سلول های حسگری زیستی دارد. محققان این حسگر را با سودجستن از روشهای میکروساخت در اتاق تمیز دانشگاه تولید کردند. این جریان، سیگنال های الکتریکی به وجود می آورد که از طریق سیستم عصبی هدایت می شوند. محققان حسگر را طوری به نوک انگشت یک دست مصنوعی نرم متصل کردند که قادر به تشخیص آن بود که چه زمانی فردی انگشت مصنوعی را لمس می کند. نمونه اولیه فعلی حتی می تواند نبض یک رگ خونی در مچ دست را هم تشخیص دهد.
این مطلب نئوپدیا را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب