پوست الکترونیکی ؛ عامل انتقال حس لمس و درد به افراد قطع عضو شده

این پوست الکترونیکی مجهز به سنسورهایی است که با شبیه‌سازی عملکرد رشته‌های عصبی موجود در بدن، حس لمس یا درد را به افراد دارای اندام مصنوعی، منتقل می‌کند.

مهندسان دانشگاه جانز هاپکینز در همکاری با محققان انستیتو نوروتکنولوژی سنگاپور، موفق به تولید نوعی پوست الکترونیکی موسوم به e-dermis شدند که سبب خواهد شد افراد با دست مصنوعی خود، حس لمس کردن اشیا را تجربه کنند.

این پوست مصنوعی با ترکیبی از مواد پارچه‌ای و لاستیکی ساخته شده است و سنسورهای الکترونیکی نیز درون آن کار گذاشته شده‌اند. فرآیند القای حس لمس یا درد به کاربران از طریق متد TENS (تحریک الکتریکی و وراپوستی اعصاب) انجام می‌گیرد؛ پروسه‌ای که نیازمند صرف ساعت‌ها زمان برای نگاشت ساختار عصبی اشخاص هدف است.

به نظر می‌رسد این تکنولوژی بتواند به حس اندام فانتوم یا اندام خیالی، رنگ واقعیت بدهد. این اصطلاح برای توصیف حالتی به کار می‌رود که شخص پس از قطع عضو، همچنان آن را متصل به بدن خود تصور کرده و حتی گاهی اوقات در آن اندام خیالی، درد هم احساس می‌کند. دانشمندان با کمک مشارکت افراد داوطلب، القای حس اندام فانتوم از طریق این پوست الکترونیکی را به دفعات مورد آزمایش قرار دادند تا از کارایی آن اطمینان حاصل نمایند.

بر اساس مقاله منتشر شده در این خصوص، افراد تحت آزمایش عمدتا نوعی حس فشار توام با سوزش برق گرفتگی را تجربه کردند. البته این حس فشار و سوزش، شدت چندانی نداشته و کاملا قابل تحمل بوده است. به گفته‌ی طراحان این پوست الکترونیکی ، داوطلبان با نهایت دقت می‌توانستند به این پرسش پاسخ دهند که تحریک ایجاد شده را در کدامیک از انگشتان دست مصنوعی خود احساس می‌کنند.

«نیتیش تاکور» نویسنده ارشد این مقاله اظهار داشت:

برای اولین بار است که یک عضو مصنوعی با انتقال حس‌های مختلف از لمس خوشایند چیزی گرفته تا حس ناخوشایند درد؛ می‌تواند تا حد زیادی نقش دست واقعی را برای افراد ایفا کند.

البته شاید آرزوی تجربه کردن حس درد، در مغایرت با عقل سلیم باشد؛ اما حقیقت این است که حس درد می‌تواند کاربر را از خطرات احتمالی دور نگه دارد.

به گفته‌ی «لوک آزبورن» دانشجوی رشته مهندسی پزشکی این دانشگاه: اکنون می‌توان دست‌های مصنوعی موجود در بازار را با e-dermis سازگار کرد تا افراد قطع عضو شده، مدور یا نوک تیز بودن چیزی را که با استفاده از اندام مصنوعی خود بلند می‌کنند، به گونه‌ای ملموس تشخیص دهند.

یکی از افراد داوطلب شرکت کننده در آزمایش، تجربه خود را این‌گونه توصیف کرد:

من پس از سال‌ها دست خود را حس کردم و گویی دوباره این قسمت از بدنم جان تازه‌ای گرفته بود.

تکنولوژی پوست الکترونیکی در علوم رباتیک و فضانوردی نیز کاربرد خواهد داشت

در حال حاضر این پوست الکترونیکی قادر به تشخیص انحنا یا شدت تیزی اجسام مختلف است؛ اما در آینده حساسیت به دما نیز به قابلیت‌های آن اضافه خواهد شد. محققان معتقدند این تکنولوژی علاوه بر کمک به افراد دچار قطع عضو، می‌تواند در بهبود طراحی لباس فضانوردان و ربات‌های امدادگر نیز موثر واقع شود.

هر چند که امروزه طراحی «عضو مصنوعی حساس به لمس» موضوع تازه‌ای نیست و در سال‌های اخیر شاهد تولید چنین اندام‌هایی بوده‌ایم، اما این اختراع جدید نشان می‌دهد که تکنولوژی تا چه حد در این حوزه پیش رفته است؛ به ویژه با توجه به اینکه پوست الکترونیکی حس لمس از درد را تمییز میدهد و به کارگیری آن مستلزم اقداماتی تهاجمی نظیر عمل جراحی هم نیست.