طور باحثون استراليون جلد إلكترونى يستجيب للألم بنفس الطريقة التى يستجيب بها الجلد البشرى، فلطالما كان تكرار رد الفعل الفورى والشديد تجاه الألم هدفًا للأكاديميين الذين يأملون فى إنشاء أطراف اصطناعية واقعية وتحسين ترقيع الجلد، والاختراق الذى حققه الأكاديميون فى جامعة RMIT فى أستراليا ينسخ الأعصاب البشرية بإشارات كهربائية لإحداث رد فعل فوري.
وقال الباحث الرئيسى البروفيسور مادو باسكاران، إن النموذج الأولى كان تقدمًا مهمًا نحو الجيل التالى من التقنيات الطبية الحيوية والروبوتات الذكية.
وأوضح البروفيسور بهاسكاران: "الجلد هو أكبر عضو حسى فى أجسامنا، مع ميزات معقدة مصممة لإرسال إشارات تحذير سريعة عندما يؤلم أى شيء، فنحن نشعر بالأشياء طوال الوقت من خلال الجلد ولكن استجابتنا للألم تبدأ فقط فى نقطة معينة، مثل عندما نلمس شيئًا ساخنًا جدًا أو حادًا جدًا، ولا توجد تقنيات إلكترونية قادرة على محاكاة شعور الإنسان بالألم بشكل واقعى - حتى الآن، لكن يتفاعل جلدنا الاصطناعى على الفور عندما يصل الضغط أو الحرارة أو البرودة إلى عتبة مؤلمة، فهى خطوة مهمة إلى الأمام فى التطوير المستقبلى لأنظمة التغذية الراجعة المتطورة التى نحتاجها لتقديم أطراف صناعية ذكية حقًا وروبوتات ذكية".
تم نشر تفاصيل بدائل الجلد فى مجلة Advanced Intelligent Systems وتم تسجيلها كبراءة اختراع مؤقتة.
إن الحيلة الكهربائية الأنيقة المستخدمة فى إنشاء أول بشرة حقيقية تستشعر الألم هى مزيج من ثلاثة نماذج أولية من الأجهزة التى أنشأها الفريق سابقًا، وكان أحدهما عبارة عن تطوير هيكلى يتضمن إلكترونيات قابلة للمط توفر القوة للمادة على الرغم من كونها شفافة ورقيقة.
أما البقية فكانت طبقات أرق 1000 مرة من شعرة الإنسان تستجيب للحرارة وخلايا الذاكرة الإلكترونية التى تحاكى الطريقة التى يحتفظ بها الدماغ بالمعلومات السابقة عن المخاطر المحتملة.
تم صنع ثلاثة نماذج أولية، أحدها يجمع بين النموذج الأولى لمستشعر الضغط والإلكترونيات المرنة وخلايا الذاكرة طويلة المدى، وواحدا يدمج مستشعر الحرارة مع طبقات متفاعلة مع درجة الحرارة والذاكرة، وتمكنت الثالثة من دمج جميع التقنيات الثلاثة.
قال الباحث فى رسالة الدكتوراه Md Ataur Rahman إن خلايا الذاكرة فى كل نموذج أولى كانت مسؤولة عن إثارة استجابة عندما يصل الضغط أو الحرارة أو الألم إلى مرحلة معينة.
وأضاف: "لقد أنشأنا بشكل أساسى أول أجهزة استشعار جسدى إلكترونى - لتكرار السمات الرئيسية لنظام الجسم المعقد من الخلايا العصبية والمسارات العصبية والمستقبلات التى تحرك إدراكنا للمحفزات الحسية، فى حين أن بعض التقنيات الحالية قد استخدمت إشارات كهربائية لتقليد مستويات مختلفة من الألم، يمكن لهذه الأجهزة الجديدة أن تتفاعل مع الضغط الميكانيكى الحقيقى ودرجة الحرارة والألم، وتقدم الاستجابة الإلكترونية الصحيحة، وهذا يعنى أن جلدنا الاصطناعى يعرف الفرق بين لمس دبوس بإصبعك بلطف أو طعن نفسك به عن طريق الخطأ - وهو تمييز حاسم لم يتحقق من قبل إلكترونيًا.