La nueva piel electrónica puede reaccionar al dolor como la piel humana
El dispositivo prototipo reproduce electrónicamente la forma en que la piel humana siente el dolor
Los investigadores han desarrollado una piel artificial electrónica que reacciona al dolor como la piel real, abriendo el camino a mejores prótesis, robótica más inteligente y alternativas no invasivas a los injertos de piel.
Una imagen conceptual de la piel electrónica que puede sentir el tacto, el dolor y el calor.
Ella Maru Studio
El prototipo de dispositivo desarrollado por un equipo de la Universidad RMIT en Melbourne, Australia, puede replicar electrónicamente la forma en que la piel humana siente el dolor.
El dispositivo imita la respuesta de retroalimentación casi instantánea del cuerpo y puede reaccionar a las sensaciones dolorosas con la misma velocidad de iluminación que las señales nerviosas viajan al cerebro.
El investigador principal, el profesor Madhu Bhaskaran, dijo que el prototipo de sensor de dolor era un avance significativo hacia la próxima generación de tecnologías biomédicas y robótica inteligente.
"La piel es el órgano sensorial más grande de nuestro cuerpo, con características complejas diseñadas para enviar señales de alerta de disparo rápido cuando algo duele", dijo Bhaskaran.
"Estamos sintiendo cosas todo el tiempo a través de la piel, pero nuestra respuesta de dolor sólo se activa en un cierto punto, como cuando tocamos algo demasiado caliente o demasiado afilado."
"Ninguna tecnología electrónica ha sido capaz de imitar de forma realista esa sensación de dolor tan humana - hasta ahora."
"Nuestra piel artificial reacciona instantáneamente cuando la presión, el calor o el frío alcanzan un umbral de dolor."
"Es un paso crítico en el futuro desarrollo de los sofisticados sistemas de retroalimentación que necesitamos para ofrecer prótesis verdaderamente inteligentes y robótica inteligente".
Prototipos de detección funcional
Además del prototipo de sensor de dolor, el equipo de investigación también ha desarrollado dispositivos que usan electrónica estirable que puede sentir y responder a los cambios de temperatura y presión.
Bhaskaran, co-líder del grupo de Materiales Funcionales y Microsistemas de RMIT, dijo que los tres prototipos funcionales fueron diseñados para ofrecer características clave de la capacidad de detección de la piel en forma electrónica.
Con un mayor desarrollo, la piel artificial estirable también podría ser una opción futura para los injertos de piel no invasivos, donde el enfoque tradicional no es viable o no funciona.
"Necesitamos un mayor desarrollo para integrar esta tecnología en las aplicaciones biomédicas, pero los fundamentos - biocompatibilidad, estiramiento similar a la piel - ya están ahí", dijo Bhaskaran.
Cómo hacer que la piel electrónica
La nueva investigación, publicada en Advanced Intelligent Systems y presentada como una patente provisional, combina tres tecnologías previamente pioneras y patentadas por el equipo:
- Electrónica estirable: combinando materiales de óxido con silicona biocompatible para ofrecer una electrónica transparente, irrompible y llevable tan fina como una pegatina.
- Recubrimientos reactivos a la temperatura: Recubrimientos auto-modificantes 1.000 veces más finos que un cabello humano basados en un material que se transforma en respuesta al calor.
- Memoria que imita al cerebro: células de memoria electrónica que imitan la forma en que el cerebro utiliza la memoria a largo plazo para recordar y retener información previa.
El prototipo de sensor de presión combina electrónica estirable y células de memoria a largo plazo, el sensor de calor reúne revestimientos reactivos a la temperatura y la memoria, mientras que el sensor de dolor integra las tres tecnologías.
El investigador del doctorado Md Ataur Rahman dijo que las células de memoria de cada prototipo eran responsables de desencadenar una respuesta cuando la presión, el calor o el dolor alcanzaban un umbral determinado.
"Esencialmente hemos creado los primeros somatosensores electrónicos, replicando las características clave del complejo sistema de neuronas, vías neuronales y receptores del cuerpo que dirigen nuestra percepción de los estímulos sensoriales", dijo.
"Aunque algunas tecnologías existentes han utilizado señales eléctricas para imitar diferentes niveles de dolor, estos nuevos dispositivos pueden reaccionar a la presión mecánica real, la temperatura y el dolor, y dar la respuesta electrónica correcta".
"Significa que nuestra piel artificial sabe la diferencia entre tocar suavemente un alfiler con el dedo o apuñalarse accidentalmente con él, una distinción crítica que nunca antes se había logrado electrónicamente".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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