Perangkat Prototipe Secara Elektronik Mereplikasi Cara Kulit Manusia Merasakan Sakit
Para peneliti telah mengembangkan kulit buatan elektronik yang bereaksi terhadap rasa sakit seperti kulit asli, membuka jalan menuju prostetik yang lebih baik, robotika yang lebih cerdas, dan alternatif non-invasif untuk cangkok kulit.
Perangkat prototipe yang dikembangkan oleh tim di RMIT University di Melbourne, Australia, secara elektronik dapat meniru cara kulit manusia merasakan nyeri. Perangkat tersebut meniru respons tubuh yang hampir seketika dan dapat bereaksi terhadap sensasi menyakitkan dengan kecepatan pencahayaan yang sama dengan sinyal saraf yang bergerak ke otak.
Peneliti utama Profesor Madhu Bhaskaran mengatakan prototipe penginderaan rasa sakit adalah kemajuan yang signifikan menuju teknologi biomedis generasi berikutnya dan robotika cerdas.
“Kulit adalah organ sensorik terbesar tubuh kita, dengan fitur kompleks yang dirancang untuk mengirimkan sinyal peringatan cepat ketika ada yang sakit,” kata Bhaskaran.
"Kita merasakan sesuatu sepanjang waktu melalui kulit, tetapi respons rasa sakit kita hanya muncul pada titik tertentu, seperti saat kita menyentuh sesuatu yang terlalu panas atau terlalu tajam."
“Tidak ada teknologi elektronik yang mampu secara realistis meniru rasa sakit yang sangat manusiawi itu - sampai sekarang."
“Kulit buatan kami bereaksi seketika saat tekanan, panas, atau dingin mencapai ambang batas yang menyakitkan. Ini adalah langkah maju yang penting dalam pengembangan masa depan dari sistem umpan balik canggih yang kami butuhkan untuk menghadirkan prostetik yang benar-benar cerdas dan robotika yang cerdas. ”
Prototipe Penginderaan Fungsional
Selain prototipe penginderaan rasa sakit, tim peneliti juga telah mengembangkan perangkat menggunakan elektronik yang dapat diregangkan yang dapat merasakan dan merespons perubahan suhu dan tekanan.
Bhaskaran, salah satu pemimpin grup Functional Materials and Microsystems di RMIT, mengatakan tiga prototipe fungsional dirancang untuk memberikan fitur-fitur utama dari kemampuan penginderaan kulit dalam bentuk elektronik.
Dengan perkembangan lebih lanjut, kulit buatan yang dapat diregangkan juga bisa menjadi pilihan masa depan untuk cangkok kulit non-invasif, di mana pendekatan tradisional tidak dapat digunakan atau tidak berfungsi.
“Kami membutuhkan pengembangan lebih lanjut untuk mengintegrasikan teknologi ini ke dalam aplikasi biomedis tetapi fundamentalnya - biokompatibilitas, kemampuan meregang seperti kulit - sudah ada,” kata Bhaskaran.
Cara Membuat Kulit Elektronik
Penelitian baru, diterbitkan dalam Advanced Intelligent Systems dan diajukan sebagai paten sementara, menggabungkan tiga teknologi yang sebelumnya dirintis dan dipatenkan oleh tim:
- Elektronik yang dapat direnggangkan: menggabungkan bahan oksida dengan silikon yang biokompatibel untuk menghasilkan elektronik yang transparan, tidak dapat dipecahkan, dan dapat dikenakan setipis stiker.
- Pelapis suhu-reaktif: pelapis yang mengubah diri sendiri 1.000 kali lebih tipis dari rambut manusia berdasarkan bahan yang berubah sebagai respons terhadap panas.
- Memori yang meniru otak: sel memori elektronik yang meniru cara otak menggunakan memori jangka panjang untuk mengingat dan menyimpan informasi sebelumnya.
Prototipe sensor tekanan menggabungkan elektronik yang dapat diregangkan dan sel memori jangka panjang, sensor panas menyatukan lapisan dan memori reaktif suhu, sedangkan sensor nyeri mengintegrasikan ketiga teknologi tersebut.
Peneliti PhD Md Ataur Rahman mengatakan sel memori di setiap prototipe bertanggung jawab untuk memicu respons ketika tekanan, panas atau rasa sakit mencapai ambang batas yang ditentukan.
“Kami pada dasarnya telah menciptakan somatosensor elektronik pertama - mereplikasi fitur kunci dari sistem kompleks neuron tubuh, jalur saraf dan reseptor yang mendorong persepsi kita tentang rangsangan sensorik,” katanya.
“Sementara beberapa teknologi yang ada telah menggunakan sinyal listrik untuk meniru tingkat rasa sakit yang berbeda, perangkat baru ini dapat bereaksi terhadap tekanan mekanis, suhu dan rasa sakit yang nyata, dan memberikan respons elektronik yang tepat."
“Artinya kulit buatan kami mengetahui perbedaan antara menyentuh pin dengan jari Anda dengan lembut atau secara tidak sengaja menusuk diri Anda sendiri dengannya - perbedaan penting yang belum pernah dicapai sebelumnya secara elektronik.”
(Materials provided by RMIT University)
***
Solo, Selasa, 8 September 2020. 6:22 pm
'salam hangat penuh cinta'
Suko Waspodo
antologi puisi suko
ilustr: SciTechDaily
0 comments:
Posting Komentar