ساخت انگشتی که از داخل بدن گزارش می دهد

 به گزارش شفاآنلاین محققان چینی در یک پژوهش جالب توجه موفق به طراحی و ساخت یک انگشت بیونیک شده اند که می‌تواند نقشه‌های سه‌بعدی را از شکل‌ها و بافت‌های داخلی اجسام پیچیده با لمس سطح بیرونی آن‌ها ایجاد کند.

به گفته پژوهشگران دانشگاه وویی چین، ما در این تحقیق، از انگشتان انسان الهام گرفته‌ایم که حساس‌ترین حس لامسه‌ای را که می‌شناسیم دارند. به عنوان مثال، هنگامی که ما بدن خود را با انگشتان دستمان لمس می‌کنیم، نه تنها قادر به درک بافت پوست خود هستیم، بلکه می‌توانیم استخوان زیر آن را نیز حس کنیم.

آن‌ها می‌گویند: انگشت بیونیک ما فراتر از حسگر‌های مصنوعی قبلی است که فقط قادر به تشخیص و تمایز بین اشکال خارجی، بافت‌های سطحی و سختی آن‌ها بودند.

انگشت بیونیک فوق، می‌تواند یک جسم را با حرکت در عرض آن و اعمال فشار، اسکن کند. این انگشت، برای این کار، جریان ثابتی از تکان‌ها و ضربات ریز را وارد می‌کند. به گزارش سیناپرس، با هر بار ضربه زدن، الیاف کربن آن فشرده می‌شوند و میزان فشرده شدن آن‌ها اطلاعاتی را در مورد سفتی یا نرمی نسبی جسم لمس شده ارائه می‌دهند.

این اطلاعات، همراه با داده‌های مکانی که در آن ضبط شده اند، به یک رایانه شخصی منتقل شده و به عنوان یک نقشه سه بعدی روی صفحه، نمایش داده می‌شوند.

محققان چینی طی آزمایش هایی، توانایی انگشت بیونیک فوق را برای ترسیم ویژگی‌های داخلی و خارجی اجسام پیچیده که از انواع مختلفی از مواد ساخته شده‌اند، بررسی کردند.

برای مثال، آن‌ها یک حرف A سفت و سخت که در زیر لایه‌ای از سیلیکون نرم مدفون کردند را توسط این انگشت بیونیک شناسایی کردند.

این محققان همچنین از انگشت فوق برای اسکن یک جسم ترکیبی کوچک ساخته شده از سه ماده مختلف استفاده کردند. این جسم ترکیبی از یک ماده داخلی سفت و سخت، یک ماده داخلی نرم و یک پوشش بیرونی نرم ساخته شده بود.

بررسی‌ها نشان داد: انگشت بیونیک نه تنها قادر است بین پوشش نرم بیرونی و پوشش سخت داخلی تمایز قائل شود، بلکه مواد نرمی را که شیار‌های داخلی را پر کرده اند نیز، به خوبی تشخیص می‌دهد.

محققان فوق در مراحل بعدی آزمایش‌های خود، توانایی انگشت بیونیک را برای حس کردن و تصویرسازی یک بافت انسانی شبیه سازی شده ارزیابی کردند. به گزارش سیناپرس، آن‌ها این بافت را که متشکل از یک جزء اسکلتی ساخته شده از سه لایه پلیمر سخت و یک لایه عضلانی سیلیکونی نرم بود با استفاده از چاپ سه بعدی ایجاد کرده بودند.

بررسی‌ها نشان داد: انگشت بیونیک قادر به بازتولید پروفایل سه بعدی از ساختار بافت و یافتن یک رگ خونی شبیه سازی شده در زیر لایه عضلانی است.

این تیم پژوهشی همچنین توانایی انگشت بیونیک را برای تشخیص مشکلات دستگاه‌های الکترونیکی بدون باز کردن آن‌ها بررسی کردند.

آن‌ها با اسکن سطح یک دستگاه الکترونیکی معیوب با انگشت بیونیک، توانستند نقشه‌ای از اجزای الکتریکی داخلی آن ایجاد کنند و محل قطع شدن مدار و همچنین سوراخی که به اشتباه حفر شده بود را بدون شکستن لایه محصور کننده مشخص کند.

بنابر نظر مجریان این تحقیق، فناوری لمسی ما، راهی غیر نوری را برای آزمایش‌های غیرمخرب بدن انسان و وسایل الکترونیکی انعطاف‌پذیر باز می‌کند. حالا ما در مرحله بعدی می‌خواهیم ظرفیت این انگشت بیونیک را برای تشخیص چند جهته و با مواد سطحی مختلف توسعه دهیم.

گزارش علمی پژوهشی این ابداع شگفت انگیز در مجله Cell Reports Physical Science منتشر شده است.