Tecnologia inovadora: pele artificial com sensação de toque

No domínio da inovação tecnológica, o campo da tecnologia háptica tem feito progressos notáveis ​​na recriação do sentido do tato. De experiências de realidade virtual a telerobótica e simulações de computador, os haptics encontraram seu caminho em várias aplicações nos últimos anos. 

Os avanços recentes na tecnologia de pele artificial prometem levar a sensação háptica a um nível totalmente novo. O objetivo é potencialmente restaurar o sentido do tato para indivíduos com membros protéticos. 

Esta tecnologia inovadora pode mudar a vida de pessoas que sofrem de perda de sensibilidade devido a tecido cicatricial ou outras lesões.

A pele, sendo o maior órgão do corpo humano, desempenha um papel vital na proteção de nossos órgãos internos contra possíveis danos. Além disso, também desempenha um papel mais complexo em nossas vidas diárias.

A sensação de toque, que se origina de uma rede de neurônios embutida na pele, nos permite perceber e interagir com o mundo ao nosso redor. Em outras palavras, quando tocamos um objeto, sinais elétricos são transmitidos dos pontos mais externos do nosso corpo para o nosso sistema nervoso central e isso nos permite sentir sensações.

No entanto, quando essa conexão é interrompida devido a lesões na coluna ou perda de um membro, as pessoas perdem o sentido do tato. Então, por isso que desenvolver a tecnologia de toque é tão importante.

Avanços na tecnologia de pele artificial oferecem uma nova esperança

Pesquisadores da Universidade de Stanford liderados por Weichen Wang revelaram recentemente uma tecnologia avançada de e-skin que tem o potencial de restaurar o feedback sensorial detalhado e permitir uma interação suave com o ambiente. 

Esta notável e-skin imita de perto as características físicas da pele humana, e os cientistas podem programá-lo para sentir o toque, mudanças de temperatura e pressão. 

Os dados coletados pela e-skin são então transmitidos de volta ao cérebro por meio de redes neurais artificiais que efetivamente restauram o quinto sentido para aqueles que o perderam.

Desafios para realização de pele artificial

Um dos principais desafios no desenvolvimento da e-skin tem sido a criação de materiais eletrônicos flexíveis que possam replicar as propriedades da pele humana. 

Avanços recentes na fabricação de dispositivos macios possibilitaram a construção de e-skin com maior flexibilidade. No entanto, mesmo os melhores materiais eletrônicos flexíveis ainda representam um risco devido aos seus requisitos de alta tensão. 

Então, para resolver esta questão desenvolveram um isolante tricamada que se integra perfeitamente na e-skin, garantindo que permaneça usável e flexível sem comprometer a segurança.

Reconstruindo a interpretação do toque pelo cérebro

Outro obstáculo significativo no desenvolvimento da pele artificial reside na replicação da interpretação do cérebro da entrada sensorial e sua reação correspondente. 

Quando tocamos em algo quente, nosso cérebro reconhece imediatamente o perigo e desencadeia uma resposta inconsciente de abstinência. Esse feedback sensorial rápido depende da rede neural que conecta nossa pele ao nosso cérebro. Dessa forma, a reprodução desse mecanismo em pele artificial requer a construção de uma rede de transistores sinápticos de estado sólido para transportar e codificar os sinais elétricos gerados no contato.

Aplicações e potencial futuro

Para demonstrar a eficácia de sua tecnologia e-skin, Wang e seu grupo conduziram experimentos usando modelos de ratos vivos. Ao conectar a e-skin ao córtex somatossensorial, responsável pelo processamento de informações táteis, eles observaram uma ativação significativa no córtex quando a pressão foi aplicada à e-skin. Vale ressaltar que essa ativação, por sua vez, levou a respostas musculares substanciais no rato que indica o potencial para restaurar a sensação de toque.

Embora a comercialização generalizada dessa tecnologia ainda esteja a anos de distância, as implicações são vastas. Além de fornecer um meio de restaurar a sensação de toque para amputados e indivíduos com condições relacionadas ao toque, a e-skin pode encontrar aplicações em indústrias como máquinas operadas por humanos e robótica. O feedback de dados fornecido pelo e-skin pode melhorar o desempenho do operador, bem como aprimorar as capacidades dos robôs.

Por que esse projeto é tão importante?

Os recentes avanços na tecnologia de pele artificial representam um marco significativo na busca para restaurar o sentido do tato. Por meio de suprimentos tecnológicos inovadores e uma profunda compreensão dos fatores tecnológicos, os pesquisadores fizeram um progresso notável no desenvolvimento da pele eletrônica que imita a pele humana e fornece feedback sensorial.

Embora ainda existam marcos significativos a serem alcançados em termos de segurança e eficácia por meio de testes em animais e humanos, o futuro é uma grande promessa para este projeto notável, bem como para outros tipos de tecnologia destinados a melhorar nossas vidas.