Ученые из Великобритании разработали искусственный кончик пальца, который может создавать искусственные нервные сигналы, похожие на сигналы «тактильных нейронов» человека, сообщает Бристольский университет. Подробно открытие описано в двух статьях, опубликованных в Journal of the Royal Society Interface.
Исследователи создали ощущение осязания в искусственном кончике пальца с помощью напечатанной на 3D-принтере сетки булавкообразных сосочков (на фото ниже). Они имитируют дермальные сосочки, которые находятся между внешним эпидермисом и внутренним слоем кожи человека. Сосочки напечатаны на передовых 3D-принтерах, которые могут смешивать мягкие и твердые материалы для создания сложных структур.
Белый пластик является жестким креплением для гибкой черной резиновой кожи. «Булавки» на внутренней стороне кожи повторяют дермальные сосочки, которые формируются внутри кожи человека.
Фото: Prof. Nathan Lepora
Ученые обнаружили, что напечатанный кончик пальца может генерировать искусственные нервные сигналы, которые выглядят как записи человеческих сигналов. «Тактильные нейроны» человека передают сигналы от различных нервных окончаний – механорецепторов, – которые могут сигнализировать о степени давления и форме тактильного контакта.
Во время тестирования искусственный кончик пальца «ощущал» ребристые формы – и эта реакция была очень похожа на реакцию человеческой кожи на такие же рельефные поверхности. Электрические записи искусственного ощущения были схожи с первыми электрическими записями нервных импульсов человека от прикосновения к ребристым формам, которые были сделаны еще в 1981 году.
Тем не менее, искусственный кончик пальца не был столь чувствительным к мелким деталям. Авторы работы предполагают, что это связано с тем, что кожа, напечатанная на 3D-принтере, толще настоящей. Сейчас команда изучает, как напечатать структуры в микроскопическом масштабе человеческой кожи.
[Фото: PROF. NATHAN LEPORA]
