Plonas, prisilietimui jautrus jutiklis mokslininkus dar vienu žingsniu priartino prie prisilietimui jautrios dirbtinės odos sukūrimo. Kurdami mechaninius protezus mokslininkai siekia įdiegti jiems lytėjimo pojūtį, kuris yra ypač svarbus ir ženkliai pagerintų žmonių, patyrusių galūnių amputacijas, gyvenimo kokybę. Visgi, sukurti dirbtinį natūralios žmogaus odos pakaitalą yra labai sudėtinga ir mokslininkai susiduria su daugybe iššūkių: žmogaus oda yra jautri net menkiausiam prisilietimui, ji paslanki ir naudoja palyginti mažai energijos.
Tačiau mokslininkų pastangos sukurti dirbtinę odą nėra bevaisės: manoma, jog mokslininkai, sukūrę naują jutiklį, kuris pristatomas žurnale „Nature Communications“, gali teigti – dirbtinės žmogaus odos sukūrimas nebėra iš fantastikos srities. Pasak Stenfordo universiteto (JAV) profesorės Zhenan Bao, naujasis jutiklis yra kur kas jautresnis spaudimui nei žmogaus oda: jis gali užfiksuoti net kelis šimtus kartų menkesnį prisilietimą, nei įprastas odos lietimas pirštu.
Zhenan Bao ir jos kolegos iš universiteto jau ne vienerius metus bando sukurti elektroninį įrenginį, galintį atstoti žmogaus odą. 2010-aisiais metais jie paskelbė sukūrę lytėjimui itin jautrų prietaisą iš plonos gumos. Tačiau šis mechanizmas neturėjo paslankaus tranzistoriaus, sudaryto iš puslaidininkių, perduodančių signalą iš jutiklio. O naujasis, šiais metais pristatytas, mokslininkų kūrinys yra sudarytas būtent iš prisitaikančių, lanksčių polimerų puslaidininkių.
Zhenan Bao paaiškina kuo naujasis aparatas yra pranašesnis už tą, kuris buvo sukurtas 2010-aisiais metais: jei iš gumos pagamintas aparatas yra veikiamas spaudimo, jis deformuojasi, o tai lemia krūvio, kurį jis gali kaupti, pasikeitimą. Šie krūvio pokyčiai daro įtaką ir srovės tėkmei tranzistoriuje.
Naujasis jutiklis yra paslankus, jis lengvai keičia formą (kaip ir žmogaus oda). Mokslininkai atliko bandymus, kurių metu jutiklį pritvirtino žmogaus riešo srityje. Stebėjimo metu paaiškėjo, jog jutiklis gali užfiksuoti žmogaus pulsą daug efektyviau nei pats žmogus, prie arterijos pridėjęs pirštus.
Pirštais užčiuopiami tik stipriausi pulso bangos tvinksniai, atsirandantys susitraukus širdies raumeniui ir išstumiant kraują iš kairiojo širdies skilvelio į arterijas, o mechaninis jutiklis gali užfiksuoti ir antrąjį, kur kas silpnesnį tvinksnį, susidarantį kraujui grįžtant atgal iš galūnių ir, netgi, trečiąjį pulso tvinksnį, kuris gali pagelbėti gydytojams, nustatant arterijos standumą. Standžios, nelanksčios arterijos gali būti diabeto arba padidėjusio cholesterolio
Kitas iššūkis mokslininkams – patobulinti jutiklį taip, kad jis galėtų veikti be laidų, būtų lengvesnis ir patogesnis naudojimui medicininiuose stebėjimuose. Visa tai, pasak Zhenan Bao, priartina mokslininkus prie tikslo, kuris ilgą laiką buvo laikomas fantastika – dirbtinės odos, galinčios jausti, sukūrimo.
Iki šio tikslo įgyvendinimo dar ilgas kelias: vien sukurti odos savybes turintį dirbtinį jutiklį nepakanka – reikia jį sujungti ir su žmogaus nervų sistema, kad jutiklio gaunami signalai sėkmingai pasiektų smegenis. Tai – tikras iššūkis, tačiau mokslininkai nenuleidžia rankų.
Straipsnis parengtas įgyvendinant Lietuvos ir Šveicarijos bendradarbiavimo programos NVO fondo remiamą paprojektį „NVO, veikiančių mokslo sklaidos srityje, tinklo stiprinimas, plėtojant jo institucinius gebėjimus“.
