Inżynierowie z Uniwersytetu Stanforda skonstruowali materiał na sztuczną skórę. Skóra ta jest wyjątkowa, gdyż może odczuwać dotyk oraz przesyłać impulsy do komórek nerwowych. Stworzenie tego materiału niesie nadzieję na opracowanie innowacyjnej generacji protez.
Jak mówi Zhenan Bao, pracująca nad substytutami skóry od 15 lat, pierwszy raz udało się zrobić materiał, który byłby tak elastyczny i podobny do naturalnej skóry, wykrywający dodatkowo nacisk i przekazujący impuls do układu nerwowego. W laboratorium pracuje nad tym materiałem 17 osób, począwszy od bioinżynierów, poprzez elektroników, elektryków, kończąc na chemikach.
Według opisu zamieszczonego w magazynie "Science", materiał złożony jest z dwóch podstawowych warstw. Górnej, odpowiadającej za mechanizm czucia oraz dolnej, której zadaniem jest przesyłanie impulsów elektrycznych i "tłumaczenie" ich na bodźce biochemiczne, które mogą zrozumieć żywe komórki. Inżynierowie wskazują, iż sztuczna skóra potrafi odebrać różne bodźce dotykowe, zarówno delikatne stuknięcia palcem, jak i silny uścisk.
Sekret czucia dotyku za sprawą elektroniki leży w maleńkich węglowych nanorurkach, to nimi naszpikowana jest warstwa górna skóry. Ułożone są one w równych odstępach, lecz podczas naciskania na materiał przybliżają się do siebie i przewodzą prąd. O tym jak dobrze przewodzone będą impulsy decyduje siła nacisku.
Aby móc opracować tak elastyczną warstwę skóry należało wytworzyć tak samo elastyczne układy elektroniczne. Tu z pomocą przyszła naukowcom firma Xerox. Specjaliści z tej firmy wydrukowali elastyczną elektronikę na specjalnych urządzeniach, a wydruk obejmował wielka powierzchnię.
Teraz wystarczyło jedynie przetłumaczenie impulsów elektrycznych na język neuronów. Aby to uzyskać wykorzystano komórki specjalnie zmienione genetycznie, które były wrażliwe na światło. Impulsy z obwodów na skórze wpierw przerobione były na sygnał świetlny, a następnie pobudzane nim były genetycznie zmodyfikowane komórki żywe, które powodowały aktywację prawdziwych neuronów.
Optogenetykę zastosowano jedynie w celu sprawdzenia nowej technologii, w zastosowaniu rzeczywistym prawdopodobnie będzie się dało zastosować bezpośrednie połączenie elektryczne.
Jeśli chodzi o zastosowanie materiału w praktyce, to naukowcy są przekonani, że uda się go zastosować jako pokrycie protez kończyn, na przykład dłoni. Dzięki temu pacjenci będa w stanie odczuwać z jaką siłą ściskają przedmioty.
