Сегодняшний уровень протезирования может дать людям с отсутствующими конечностями способность выполнять почти все действия, в том числе бегать марафоны, подниматься в горы, и многое другое, что раньше считалось немыслимым. Но когда дело доходит до ощущений того, что могут чувствовать люди с естественными конечностями, биомеханические устройства, даже очень сложные, неизменно проигрывают.
Исследователи создали «синтетическую кожу» с чувством осязания, которая не только соответствует чувствительности естественной человеческой кожи, но и в некоторых случаях даже превосходит её. Осталось решить единственную задачу — как ввести эту информацию в нервную систему пользователя.
Как реагирует на прикосновение чего-либо человеческая кожа? Когда что-то прижимается к ней, нервы получают механический сигнал и передают это давление в мозг в виде электрических импульсов.
Чтобы воспроизвести этот биологический процесс тактильной чувствительности, исследователи подвешивали гибкую полимерную плёнку с напылёнными на поверхность магнитными частицами над магнитными датчиками. Полученный эффект подобен действию натянутой кожи барабана, отзывающейся на малейшее прикосновение. Приложение даже минимального давления на мембрану заставляет магнитные частицы приближаться к датчикам, которые преобразуют это движение в напряжение подобно электронным датчикам электрогитар.
Тесты показывают, что кожа может ощущать чрезвычайно лёгкое давление, например, дуновение ветра, капельки начинающегося дождя или ползание муравья по коже. В некоторых случаях синтетическая кожа реагировала даже на такое слабое давление, которое естественная кожа не могла воспринимать.
Хотя способность ощущать у этой синтетической кожи просто замечательная, исследователи не рассматривали способы передачи полученных сигналов в мозг человека.
Тем не менее, другие ученые работают над этим. Поэтому, в конечном итоге, подобная синтетическая кожа может дать обладателям протезов такую сверхчеловеческую способность ощущать прикосновения, которая их биологически ограниченным друзьям даже и не снилась.
Исследование, которое могло бы открыть двери для сверхчувствительного протезирования, было опубликовано в журнале Science Robotics.