باحثون أمريكيون يطورون جهاز استشعار يحاكى قدرات الجلد البشرى

تمكن فريق من الباحثين من تطوير نوع جديد من أجهزة الاستشعار القابلة للارتداء، والتى يمكن أن تحاكى خصائص الاستشعار للجلد، وهو تقدم قد يؤدى فى المستقبل إلى تطوير جلد اصطناعى.

وأوضح الباحثون، أن قدرة البشرة على إدراك الضغط والحرارة والبرودة والاهتزاز هى وظيفة أمان حرجة يعتبرها معظم الناس أمراً مفروغاً منه، لكن ضحايا الحروق، وأولئك الذين لديهم أطراف اصطناعية وغيرهم ممن فقدوا حساسية الجلد لسبب أو لآخر، لا يعتبرونه أمرا مفروغاً منه، وغالباً ما يصيبون أنفسهم دون قصد.

وابتكرت جامعة "كونيتيكت" الأمريكية جهاز الاستشعار الجديد باستخدام جسيمات أكسيد الحديد النانوية فى السيليكون ويظهر كمواد بديلة للبشرة، إلى جانب المساعدة فى علاج الحروق، كما يمكن أيضًا حماية الأشخاص المعرضين لحقول مغناطيسية عالية بشكل خطير، وتنبيه الوالدين إذا وقع طفلهما فى المياه العميقة فى حمام السباحة. 

وقال "إسلام موسى" الكيميائى بجامعة كونيتيكت :" سيكون من الرائع أن يمتلك المستشعر محاكاة قدرات الجلد البشرى، على سبيل المثال القدرة على اكتشاف الحقول المغناطيسية والموجات الصوتية والسلوك غير الطبيعى، وقد تم تصميم المستشعر الجديد، مع أنبوب سيليكون ملفوف بسلك نحاسى ومملوء بسائل خاص مصنوع من جسيمات دقيقة من أكسيد الحديد يبلغ طوله واحدًا من المليار من المتر، ويُدعى الجسيمات النانوية".

وتفرك الجسيمات النانوية حول أنبوب السيليكون الداخلى وتكوِّن تيارًا كهربائيًا، فالأسلاك النحاسية المحيطة بأنبوب السيليكون تلتقط التيار كإشارة، وعندما يصطدم هذا الأنبوب بشىء يعانى من الضغط، وتتحرك الجسيمات النانوية وتتغير الإشارة الكهربائية، كما أن الموجات الصوتية تخلق موجات فى السائل النانوى، وتتغير الإشارة الكهربائية بطريقة مختلفة عما يحدث عندما يصطدم الأنبوب. 

ووجد الفريق البحثى أنه يمكن التمييز بين الإشارات الكهربائية الناجمة عن المشى والجرى والقفز والسباحة، ويأمل الباحثون فى أن يساعد ذلك ضحايا الحروق، وربما يكون بمثابة إنذار مبكر للعمال المعرضين لحقول مغناطيسية عالية بشكل خطير، نظرًا لأن السطح الخارجى المطاطى مغلق تمامًا ومقاوم للماء، فقد يعمل أيضًا كمراقب يمكن تنبيهه لتنبيه الوالدين إذا وقع طفلهما فى المياه العميقة فى حمام السباحة.