پوست الکترونیکی کشیده مانند پوست واقعی به لمس و فشار پاسخ می دهد

تکه‌ای از پوست مصنوعی می‌تواند سیگنال‌های حسگرهای فشار یا گرما را به سیگنال‌های مغزی تبدیل کند – لمس این پوست الکترونیکی پس از اتصال به مغز موش، موش را تحریک کرد تا پای خود را لگد بزند. این می تواند برای بهبود پروتز برای افرادی که آسیب پوستی دارند استفاده شود.

ویچن وانگ از دانشگاه استنفورد در کالیفرنیا و همکارانش دستگاهی به نام پوست الکترونیکی را از مدار الکترونیکی و حسگرهای فشار و دما ساختند که همگی از یک ماده لاستیکی نازک و کشسان ساخته شده بودند. این تیم این اجزا را در یک تکه ادغام کردند که به راحتی با سطوح ناهموار مانند انگشت انسان مطابقت دارد. E-skin با تقلید از پوست بیولوژیکی کار می کند، جایی که اعصاب فشار یا گرما را تشخیص می دهند و سپس دنباله ای از سیگنال های الکتریکی یا “قطارهای پالس” را به مغز می فرستند.

هنگامی که گرم می شد یا زمانی که به آن فشار وارد می شد، حسگرهای پوسته الکترونیکی سیگنال هایی را به مدار ارسال می کردند که آنها را به قطارهای پالس تبدیل می کرد. برای انجام همه این کارها، پوست الکترونیکی به 1/60 ولتاژ استفاده شده توسط دستگاه های پوست مصنوعی قدیمی نیاز داشت. وانگ می‌گوید این می‌تواند به این معنی باشد که پوست الکترونیکی آنقدر گرم نمی‌شود و برای استفاده طولانی‌تر راحت‌تر می‌شود. هر پوست مصنوعی که می تواند به عنوان پروتز برای افرادی که آسیب های پوستی دارند مورد استفاده قرار گیرد، باید به اندازه کافی راحت باشد تا برای مدت طولانی پوشیده شود.

احساسات پوستی می تواند حرکات سریع عضلانی را تحریک کند، بنابراین محققان پوست الکترونیکی را به سیستم عصبی یک موش زنده متصل کردند تا ببینند آیا می تواند کاری مشابه انجام دهد یا خیر. این تیم الکترودها را در یک تکه از پوست الکترونیکی به ناحیه ای از مغز که لمس و دما را پردازش می کند، متصل کردند. سپس به دستگاه فشار می آورند. مغز موش با شلیک سیگنال های بیشتری بین نورون های ناحیه ای که حرکت را کنترل می کند، واکنش نشان داد. هنگامی که محققان این سیگنال ها را از طریق یک دستگاه سیناپس مصنوعی قابل جاگذاری به پای موش هدایت کردند، آن را لگد زد.

«این یک تظاهرات واضح است: بر اساس احساس، حرکاتی وجود داشت. راویندر داهیا از دانشگاه نورث ایسترن در ماساچوست می گوید و این چیز کمی نیست، کار بسیار چالش برانگیزی است که وسایل الکترونیکی برای این کار به اندازه کافی خوب کار کنند. با این حال، او می‌گوید که پوست الکترونیکی ممکن است به مدارهای پیچیده‌تری برای استفاده در جای مناطق وسیعی از پوست نیاز داشته باشد.

این دستگاه تمام داده‌های حسی را مستقیماً بدون فیلتر به مغز منتقل می‌کند، اما پوست انسان از این طریق داده‌های حسی را مدیریت نمی‌کند. داهیا می‌گوید، برای مثال، فشاری که به نوک انگشتان خود وارد می‌کنید، در حالی که قلم را در دست می‌گیرید، به توجه بیشتری از مغز شما نیاز دارد تا احساسات پوست روی سایر قسمت‌های دست، که فیلتر می‌شوند.