„Această abordare democratizează producția de piele electronică de calitate medicală, făcând feedback-ul tactil avansat viabil pentru adoptarea clinică extinsă,” a spus Hongyi Shen, student absolvent la Școala de Inginerie Mecanică și Materiale a Universității WSU și autor principal al studiului. „Acest lucru pune bazele cruciale pentru o piele complet bionică cu funcții de percepție și stimulare haptică pe proteze.”
Pielea electronică actuală este adesea costisitoare și are o rezoluție de detectare limitată. Multe acoperă doar zone mici și nu se pot conforma ușor formei unei proteze. Deși dispozitivele personalizate pot se potrivi mai bine, performanța lor de detectare tinde să scadă pe măsură ce devin mai personalizate.
„Efectiv, aceste dispozitive sunt forțate să facă compromisuri între confort și fiabilitate mecanică,” a spus Shen.
Echipa lui Shen a dezvoltat un sistem de detectare personalizabil conceput să imite mai aproape pielea umană. Pielea electronică constă din module subțiri și stratificate de senzori care conțin o densitate ridicată de senzori de temperatură și presiune.
Sistemul implementează două moduri de detectare pentru a imita mai aproape modul în care pielea umană percepe lumea fizică. Senzorii de presiune capturează microstructurile de suprafață, în timp ce senzorii termici măsoară proprietățile de flux termic ale materialului. Aceste semnale permit detectarea tactilă umană a suprafețelor atât plate, cât și curbate, permițând sistemului să detecteze textura suprafeței și alte proprietăți ale materialului.
Metoda de fabricație combină scanarea cu fabricația 3D personalizată, permițând pielii electronice să se conformeze formelor libere ale membrelor protetice. Modulele senzorilor pot fi fixate împreună în loc ca cărămizile Lego, eliminând necesitatea adezivilor.
„Scannerul scanează practic proteza și apoi, pe baza geometriei, mapăm senzorii noștri ca un sistem de detectare multimodal cu acea geometrie,” a spus Kaiyan Qiu, doctor în științe, profesor asistent la Școala de Inginerie Mecanică și Materiale a Universității WSU. „Acest lucru permite sistemului nostru de detectare să aibă o acoperire fără sudură peste regiunea liberă pe membrele protetice.”
Potrivit lui Qiu, procesul de fabricație, care combină imprimarea 3D și tăierea cu laser, este relativ simplu și ar putea, astfel, reduce costul de producție al acestor piele electronice avansate.
Cercetătorii au depus o divulgare a unei invenții pentru o patentă provizorie și acum dezvoltă un actuator care ar putea converti semnalele senzorilor din pielea electronică în stimularea terminațiilor nervoase din apropiere, permițând potențial amputaților să primească informații despre ceea ce ating prin protezele lor.
Sursa articol https://insideprecisionmedicine.com
Senior Editor RevistaSanatatii.ro. Pasionat de lifespan, fan David Sinclair.
