С протезами из новой кожи можно ощущать прикосновения

Утверждения писателей-фантастов о том, что человек будущего станет мало чем отличаться от киборга, подтверждаются на практике: ученые университета Колорадо (США) создали электронную кожу.

Искусственная кожа представляет собой тонкий полупрозрачный материал, обладающий свойствами и функциями натуральной человеческой кожи. Она способна ощущать прикосновения, тепло, боль, влажность, обладает способностью соизмерять усилия при тактильном контакте.

Рассказывает руководитель проекта, профессор Колорадского университета Жанань Цзоу:
-При создании кожи мы использовали современный материал полиимин, получаемый при соединении этанола, диэтилентриамина и терефтальальдегида.
В полииминовую подложку включены электронные "нервные рецепторы" -сенсоры, ощущающие уровень влажности, температуры, усилие давления при контакте. Для улучшения электропроводности в полиимин включены частицы серебра.
Сенсоры работают как настоящие биологические рецепторы, посылая сигналы в центральную нервную систему (спинной мозг) и соматосенсорный центр коры головного мозга через три типа нервных волокон - A, В и С. Эти сигналы могут быть различной интенсивности, от легких прикосновений до сильной боли, от которой организм стремится скорее избавиться (человек рефлекторно отдергивает руку, ногу и т.д.). Болевые сигналы особенно важны, так как позволяют защитить от разрушения или сильного ожога протез, обтянутый электронной кожей.
Электронная кожа предназначена для применения в области изготовления протезов и робототехники. Она обладает достаточной гибкостью и эластичностью, сравнимой с биологической кожей, и способна обтягивать изделия различной конфигурации, будь то протез руки, изготовленный для человека, или рука робота. Экспериментальные протезы уже изготовлены и испытаны в Медицинской школе университета Джона Хопкинса. Испытателем-добровольцем стал 29-летний пациент с ампутированными руками. Благодаря новым протезам, обтянутым электронной кожей, он смог вновь "ощутить" свои руки в области предплечий и, самое главное, - пальцев, от которых поступают сигналы при касании предметов.

ОТ НЯНИ ДО СОЛДАТА
О применении электронной кожи в робототехнике рассказал доцент кафедры биохимии Колорадского университета Вэй Чжан:
- Представьте, что за вашим малышом ухаживает робот. Поднимает его, переворачивает, пеленает. Естественно, главное требование к такому киберпомощнику - он должен соизмерять усилия, прикасаясь к ребенку. Это должна обеспечить электронная кожа, передающая сигналы о каждом прикосновении в электронный мозг робота.
Создатели электронной кожи подчеркивают еще одно немаловажное ее свойство - способность быстро восстанавливаться при повреждении. Это очень важно при создании боевых роботов, роботов-саперов, роботов-спасателей, работающих в экстремальных условиях.
- Допустим, робот получил значительные поверхностные повреждения, - говорит Вэй Чжан. - Обтягивающая его "тело" кожа посечена осколками, имеет большой разрыв или ожог. Для оказания первой помощи достаточно нанести на поврежденное место полиимин. Скорость восстановления зависит от температурного режима: при температуре 20-30°С "рана" затягивается за полчаса, а при подогреве до 80°С - за 10 минут. При этом восстанавливаются все нарушенные связи между датчиками, химические и электрические. Никакой дополнительной реабилитации "раненому" не требуется: функции кожи полностью восстановлены, и электронный боец может вновь идти в бой!