Protez uzuvlar için elektronik deri

20. yüzyıla kadar protez bir uzuv sahibi olmak o kadar da güzel bir şey değildi. Protezler genellikle hantal ahşap tertibatlar şeklinde üretiliyor, şekil ve işlev olarak doğal versiyonların oldukça gerisinde kalıyorlardı. Bugün ise zihnimizle kontrol edebildiğimiz, hareketleri tahmin edebilen ve 3D baskı sayesinde vücudumuza tam olarak oturan protezler üretebiliyoruz.

Ancak hala en ileri protezler in bile geliştirilmesi mümkün. Protezler hala giyen kişiye, dokundukları şeyin ısısı ya da dokusu hakkında bir bilgi sunmuyor. Bu yüzden John Hopkins Üniversitesi araştırmacıları yeni elektronik ‘dermis’i (e-deri) geliştirdi. Protez cihazın üzerine yerleştirilen bu yapay deri, ampute kişinin kayıp uzvunda acı ve diğer hisleri algılayabilmesini sağlıyor. Araştırmacılar çalışmalarını Çarşamba günü Science Robotics dergisinde yayımladı.

İnsan derisi taklit edildi

İnsan derisi gibi işlev gösteren elektronik bir deri oluşturmak için araştırmacılar gerçek insan derisini inceledi. Derimizde yer alan ve beynimize keskinlik, ısı ve sertlik gibi verileri gönderen bir algılayıcı ağı bulunduğu kaydedildi.

Daha sonra bir nesnenin eğimini ve keskinliğini aktarabilen bir cihaz geliştirdiler. Kumaş ve lastikten üretilen e-deriye insan vücudundaki algılayıcıları taklit etmesi için sensör tabakaları yerleştirildi. Bu algılayıcılar bir nesnenin verdiği hisleri algılayabiliyor ve bunları ampute kişinin periferik sinirlerinde oluşan hisleri kablolarla aktarıyor.

Cihazın ne tür bilgileri aktarması gerektiğini belirlemek için araştırmacılar transkütanöz (deri içinden uygulanan) elektrikli sinir uyarımı (TENS) adı verilen bir teknik kullanarak periferik sinirleri uyardı ve ampute kişilere, hayali uzuvlarında ne hissettiklerini sordu. Örneğin kaybedilen uzuvdan geriye kalan kısımda oluşturulan bir sinyalin ampute kişide hayali baş parmağında acıya sebep olduğu tespit edildi. Böylece araştırmacılar, protez baş parmak keskin ve acı verici bir şeye dokunduğunda burayı elektrik sinyali ile uyardı. Beyin aktivitesi de EEG ile takip edilerek hayali uzvun uyarılması işlemi onaylandı.

“Yeniden yaşam dolmuş gibi”

Araştırmacılar neticede e-deriye, tıpkı insan derisinde olduğu gibi farklı hisleri elektronik olarak kodlamayı öğretti. Bu teknoloji ileride protezleri daha gerçekçi yapmanın yanı sıra kolayca zarar görmelerini de engelleyebilir. Bir katılımcı “Yıllar sonra elimi hissettim. Sanki boş bir kabuğun içine yeniden yaşam dolmuş gibi. Artık dokunduğum şeyin acı verici olup olmadığını düşünmeme gerek yok. Kolumun tehlikede olup olmadığını içgüdüsel olarak anlayabiliyorum.” şeklinde konuştu.

E-deri gelecekte robotlara da yerleştirilerek insanlar gibi hissetmelerini sağlayabilir. Ancak şimdilik uzuvlarıyla hissetme yeteneğini kaybetmiş insanlara bu yeteneğin geri kazandırılması yeterince heyecan verici.

Kaynak: Futurism