En ny typ av sensor kan leda till konstgjord hud som en dag hjälper brännskadade att "känna" och skyddar resten av oss, University of Connecticut forskare föreslår i en kommande artikel i Avancerade material .
Vår huds förmåga att uppfatta tryck, värme, kyla och vibrationer är en kritisk säkerhetsfunktion som de flesta tar för givet. Men brännoffer, de med proteser, och andra som har förlorat hudkänslighet av en eller annan anledning, kan inte ta det för givet, och skadar sig ofta oavsiktligt.
Kemister Islam Mosa från UConn, och James Rusling från UConn och UConn Health, tillsammans med University of Torontos ingenjör Abdelsalam Ahmed, ville skapa en sensor som kan efterlikna hudens avkänningsegenskaper. En sådan sensor skulle behöva kunna detektera tryck, temperatur och vibrationer. Men den kanske kan göra andra saker också, tyckte forskarna.
"Det skulle vara väldigt coolt om det hade förmågor som mänsklig hud inte har; till exempel, förmågan att upptäcka magnetiska fält, ljudvågor, och onormala beteenden, sa Mosa.
Mosa och hans kollegor skapade en sådan sensor med ett silikonrör insvept i en koppartråd och fyllt med en speciell vätska gjord av små partiklar av järnoxid bara en miljarddels meter lång, kallas nanopartiklar. Nanopartiklarna gnuggar runt insidan av silikonröret och skapar en elektrisk ström. Koppartråden som omger silikonröret tar upp strömmen som en signal. När detta rör stöts av något som utsätts för tryck, nanopartiklarna rör sig och den elektriska signalen förändras. Ljudvågor skapar också vågor i nanopartikelvätskan, och den elektriska signalen ändras på ett annat sätt än när röret stöts.
Forskarna fann att magnetfält också förändrar signalen, på ett sätt som skiljer sig från tryck- eller ljudvågor. Även en person som rör sig medan han bär sensorn ändrar den elektriska strömmen, och teamet fann att de kunde skilja mellan de elektriska signaler som orsakas av att gå, löpning, Hoppar, och simning.
Metallskinn kan låta som en superhjältekraft, men detta skinn skulle inte göra bäraren Colossus från X-men. Snarare, Mosa och hans kollegor hoppas att det kan hjälpa att brännskadade "känner" igen, och kanske fungera som en tidig varning för arbetare som utsätts för farligt höga magnetfält. Eftersom gummiutsidan är helt förseglad och vattentät, den kan också fungera som en bärbar monitor för att varna föräldrar om deras barn faller på djupt vatten i en pool, till exempel.
"Inspirationen var att göra något hållbart som skulle hålla väldigt länge, och kan upptäcka flera faror, " säger Mosa. Teamet har ännu inte testat sensorn för dess reaktion på värme och kyla, men de misstänker att det kommer att fungera för dem också. Nästa steg är att göra sensorn i en platt konfiguration, mer som hud, och se om det fortfarande fungerar.
