Исследователи из Орхусского университета представили необычный тактильный датчик размером примерно с небольшую чечевицу. Вместо традиционной электроники для регистрации прикосновений он использует движение заряженных частиц в соленой воде — похожий принцип применяется организмом для передачи сенсорной информации.
Устройство изготовлено из мягкого материала, напоминающего силикон. Внутри находятся крошечные камеры, соединенные микроскопическим каналом и заполненные соленой водой. При нажатии жидкость начинает перемещаться, меняя распределение электрически заряженных частиц и создавая небольшой электрический потенциал.
Этот механизм отчасти напоминает работу человеческой кожи. При прикосновении механическое воздействие заставляет ионы перемещаться через мембраны сенсорных клеток, что приводит к появлению электрического сигнала, который затем передается нервной системе.
По словам руководителя исследования Рассула Табассиана, главная особенность разработки заключается именно в способе возникновения сигнала. Ученые не пытаются полностью скопировать живую сенсорную клетку, но воспроизводят некоторые фундаментальные принципы ее работы.
Прототип уже установили на кончик пальца мягкого протеза руки. Датчик успешно регистрировал прикосновения к искусственному пальцу, а при размещении на запястье оказался достаточно чувствительным, чтобы обнаруживать пульсацию кровеносного сосуда.
До протеза, действительно позволяющего человеку чувствовать прикосновения, однако, еще далеко. Сейчас генерируемый датчиком сигнал можно зарегистрировать лабораторным оборудованием, но его мощности недостаточно для непосредственной стимуляции нервных клеток. Исследователям предстоит увеличить выходное напряжение примерно до 20 мВ и проверить технологию сначала в лабораторных экспериментах, а затем на животных и людях.
Если это удастся, подобные датчики в перспективе смогут преобразовывать прикосновения к протезу в сигналы, воспринимаемые нервной системой. В таком случае искусственная конечность сможет не только определять контакт с окружающими предметами, но и потенциально передавать это ощущение непосредственно человеку.
