- Pierwszy raz udało się stworzyć elastyczny i podobny do skóry materiał, który wykrywa nacisk i od razu przekazuje sygnał do układu nerwowego - mówi Zhenan Bao, która spędziła ponad 15 lat pracując nad "zamiennikami" skóry. W jej laboratorium pracuje nad tym 17 osób - od bioinżynierów, przez elektryków, elektroników, a skończywszy na chemikach.
Jak opisują naukowcy na łamach magazynu "Science", sztuczna skóra składa się z dwóch zasadniczych warstw. Górna odpowiada za mechanizm czucia, dolna za przesyłanie sygnałów elektrycznych i przekładanie ich na biochemiczne bodźce zrozumiałe dla żywych komórek. Jak podkreślają inżynierowie, skóra jest w stanie odebrać zróżnicowane bodźce dotykowe: od delikatnego stuknięcia palcem, po silny uścisk dłoni.
Tajemnica odczuwania dotyku przez elektronikę kryje się w maleńkich nanorurkach węglowych, którymi poprzetykana jest górna warstwa. Są rozłożone w równomiernych odstępach, jednak gdy naciśniemy na materiał, zbliżają się do siebie i zaczynają przewodzić prąd. To jak dobrze przewodzą impulsy zależy od siły uścisku.
Opracowanie elastycznej warstwy sztucznej skóry wymagało jednak stworzenia równie elastycznych układów elektronicznych. W tym naukowcom ze Stanforda pomogli specjaliści firmy Xerox, którzy elastyczną elektronikę wydrukowali na specjalnych urządzeniach - "druk" musiał objąć bardzo dużą powierzchnię.
Pozostało już tylko przetłumaczyć impulsy elektryczne na język neuronów. W tym celu sięgnięto po specjalnie zmienione genetycznie komórki wrażliwe na światło. Sygnały z obwodów skóry najpierw przerobiono na sygnału świetlne (laserowe), a później pobudzano nimi zmodyfikowane genetycznie żywe komórki. Te zaś aktywowały "normalne" neurony.
Według Bao optogenetykę wykorzystano tylko po to, aby sprawdzić możliwości nowej techniki. W rzeczywistych zastosowaniach najprawdopodobniej uda się użyć bezpośredniego połączenia elektrycznego.
No właśnie - jakie mogą być praktyczne zastosowania takiej sztucznej skóry? Naukowcy nie mają wątpliwości, że takim materiałem można będzie pokryć protezy np. dłoni. Pacjenci będą mogli czuć z jaką siłą ściskają przedmioty - lub dłonie innych ludzi.
