No último ano, médicos e engenheiros viram grande sucesso em fornecer amputados com membros protéticos altamente controláveis. O DEKA "Luke Arm", por exemplo, dá ao usuário um controle preciso o suficiente para comer com pauzinhos - é também o primeiro braço biônico aprovado pelo FDA.
Conteúdo Relacionado
- Esta Rede Neural Artificial Gera Linhas de Captura Absurdas
Mas a comunicação com esses membros artificiais é uma espécie de via de mão única. Os usuários podem controlar os braços, as mãos e os pés através de conexões cuidadosamente projetadas com os nervos e músculos existentes, mas eles não obtêm feedback pronto do membro artificial da maneira como fariam através da pele real. Isso significa que eles podem não saber quando algo está quente, extremamente delicado ou prestes a sair de seu alcance.
No início desta semana, pesquisadores da Universidade Nacional de Seul e da MC10 lançaram sua solução: um polímero carregado de sensores projetado para esticar e parecer uma pele humana real que pudesse cobrir dispositivos protéticos e dar aos usuários um senso de toque. no futuro. A equipe, liderada por Dae-Hyeong Kim, publicou sua pesquisa na revista Nature Communications .
A principal inovação aqui é a flexibilidade - tanto em termos de destreza física quanto de amplitude de sensações. Ao contrário dos sensores usados nos esforços anteriores, os Kim são capazes de se mover e se esticar como a pele. Tiras finas de ouro e silicone embutidas em um polímero, chamado elastômero, somam até 400 sensores por milímetro quadrado. As tiras são tecidas em uma treliça, que permite que o material se estique com risco mínimo de fratura. Uma rede de eletrodos elásticos simula os nervos. Juntos, os sensores podem detectar temperatura, umidade, pressão e esforço físico.
Nem todas as partes do material se estendem igualmente, no entanto, uma vez que os pesquisadores queriam combinar sua flexibilidade com as variações inerentes ao corpo. "Algumas partes da mão se estendem por apenas alguns por cento, enquanto outras partes aumentam em mais de 20%", explicou Kim à LiveScience . Ao mesmo tempo, diferentes áreas do corpo têm mais ou menos flexibilidade; por exemplo, a pele sobre o joelho é mais flexível do que aquela na mão. Pequenos aquecedores dentro do polímero proporcionam o calor da pele humana.
Graças ao seu design tecido, a nova pele inteligente pode flexionar sem rasgar. (Cortesia Kim, et al / Nature Communications) Embora o projeto seja encorajador, especialistas dizem que ele ainda está longe de ser acionável. “Esta demonstração de prova de conceito é interessante, mas ainda há muito trabalho duro para mostrar a robustez e o desempenho necessários para traduzir este dispositivo para mãos protéticas utilizáveis”, Dustin Tyler, professor de engenharia biomédica da Case Western Reserve. Universidade especializada em interfaces neurais, disse ao MIT Technology Review .
Especificamente, a equipe deve descobrir uma maneira de conectar a pele ao sistema nervoso central de um ser humano, permitindo que ela experimente as sensações que ela proporciona. O protótipo interage com o sistema nervoso de um rato através de uma série de nanofios de platina tratados para prevenir a inflamação. Até agora, os pesquisadores demonstraram com sucesso que a pele pode desencadear o córtex sensorial de um rato, mas não pode dizer que sentidos estão sendo acionados. Eles precisarão passar para testes em animais maiores em seguida, antes de se aventurarem em testes em humanos.
O trabalho de Kim tem uma vantagem conceitual em esforços anteriores, que geralmente transmitem um sentido por vez. Por exemplo, no ano passado, Tyler e seus colegas do Centro Médico de Veteranos de Cleveland puderam transmitir o sentido do tato por meio de 20 sensores em uma mão protética, conectando o dispositivo a feixes de nervos. E no início deste ano, pesquisadores do Instituto Federal de Tecnologia da Suíça usaram um método similar para permitir que um amputado distinguisse a forma dos objetos através do toque. Enquanto isso, uma equipe da Universidade Northwestern transmitiu com sucesso sentimentos de temperatura e vibração usando os músculos existentes como amplificadores sensoriais.
Kim e sua equipe patentearam seu design, mas eles não têm cronograma, neste momento, para liberar a pele artificial para o público.
