In a neues Papier in Fortgeschrittene Materialien Forscher der University of Connecticut beschreiben einen neuen Sensor, der in eine Schicht Silikonhaut eingebettet ist und dazu beitragen kann, dass sich Verbrennungsopfer wieder „fühlen“ und sogar eine übermenschliche sensorische Wahrnehmung vermitteln.
Verwendung von Eisenoxid-Nanopartikeln zur Erzeugung eines sensorischen Signals
Die Chemiker Islam Mosa und James Rusling von der University of Connecticut haben in Zusammenarbeit mit dem Ingenieur Abdelsalam Ahmed von der University of Toronto einen Mechanismus entwickelt, der ein Gefühl erzeugen kann, das dem Gefühl von Druck, Hitze, Kälte, Vibration und anderen auf unserer Haut ähneltPhysische Veränderungen.
Verwenden von Silikonschläuchen, die mit einer Flüssigkeit aus Eisenoxid-Nanopartikeln oder Partikeln mit einer Länge von weniger als einem Milliardstel Meter gefüllt und eingewickelt sind Kupfer Draht, die Forscher konnten einen Mechanismus entwickeln, der nachbildet, wie es ist, Veränderungen in der Umgebung zu spüren.
Wenn sich die Flüssigkeit in der Silikon Die Röhre bewegt sich, reibt sich am Silikon und erzeugt einen elektrischen Strom, der dann vom Kupferdraht als elektrisches Signal aufgenommen wird.
Darüber hinaus erzeugen unterschiedliche Änderungen wie Druck, Schall, Wärme oder Vibration unterschiedliche charakteristische Bewegungen der Flüssigkeit und erzeugen unterschiedliche Signale. Auf diese Weise kann ein Benutzer der Silikonhaut die Unterschiede bei verschiedenen Arten von Änderungen in der Umgebung wahrnehmen.
Über die menschlichen Sinne hinaus
Die menschliche Haut verfügt über alle möglichen Mechanismen zur Erkennung ihrer Umgebung, aber es gibt Dinge, die menschliche Haut kann nicht unbedingt fühlen. Bei der Herstellung des neuen Sensors hoffte Mosa, dass er mehr kann als nur die menschliche Haut nachzuahmen. “Es wäre sehr cool, wenn er Fähigkeiten hätte, die die menschliche Haut nicht besitzt; zum Beispiel die Fähigkeit, Magnetfelder und Geräusche zu erkennenWellen und abnormales Verhalten ", sagte Mosa.
Das Team stellte fest, dass insbesondere Magnetfelder die Art und Weise, in der sich die Flüssigkeit bewegte, so stark veränderten, dass sie von Druck oder Schall unterschieden werden konnte. Dies eröffnete Industriearbeitern, die mit sehr starken Magnetfeldern arbeiten, die Möglichkeit einer Art Frühwarnmechanismus.
Die Haut ist auch wasserdicht, daher wurde vorgeschlagen, dass sie als Frühwarnsystem für Eltern dienen könnte, falls ihre Kinder in tiefes Wasser fallen, z. B. in einen Pool.
Der nächste Schritt für die Forscher besteht darin, ein flaches Profil für die Haut zu erstellen, damit sie sich eher wie echte Haut verhält, und sie gegen Hitze und Kälte zu testen, obwohl sie angesichts der Auswirkungen eine Reaktion von beiden erwartenTemperatur hat Einfluss auf die Fluiddynamik und die elektrische Leitfähigkeit.
Der Wert, unsere Umwelt zu fühlen
Der Tastsinn, den wir durch Druck, Hitze und andere Reize spüren, ist für uns Menschen definitiv eine Selbstverständlichkeit, aber einer der wichtigsten Sinne, um uns selbst zu schützen. Schmerz, so unangenehm er auch ist, macht uns auf Gefahren aufmerksam, ebenso wie Hitze und Kälte.
Während es schön wäre, den Schmerz einer schweren Verbrennung nicht zu spüren, wäre es noch schlimmer, unsere Haut weiterhin einer übermäßig hohen Temperatur auszusetzen, die unsere Haut zerstört und uns lebensbedrohlichen Infektionen aussetzt.
Für Verbrennungsopfer ist dies ein sehr reales Problem, da das Narbengewebe, das sich über stark verbrannten Bereichen bildet, die Fähigkeit verliert, diese wichtigen Reize zu fühlen.