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L'interfaccia artificiale di Bruisable dà le possibilità per la rilevazione del danno in unità prostetiche

Quando qualcuno urta il loro gomito contro una parete, non solo ritengono il dolore ma anche potrebbero sperimentare battere. I robot e gli arti prostetici non hanno questi segnali di pericolo, in grado di piombo ad ulteriore lesione. Ora, i ricercatori che riferiscono in ACS hanno applicato i materiali & le interfacce hanno sviluppato un'interfaccia artificiale che percepisce la forza attraverso i segnali ionici ed egualmente cambia il colore da giallo ad una porpora del tipo di contusione, fornente un'indicazione visiva che il danno ha accaduto.

Gli scienziati hanno sviluppato molti tipi differenti di interfacce elettroniche, o di e-interfacce, che possono percepire gli stimoli attraverso la trasmissione dell'elettrone. Tuttavia, questi conduttori elettrici non sono sempre biocompatibili, in grado di limitare il loro uso in alcuni tipi di protesi. Al contrario, interfacce ioniche, o Io-interfacce, ioni di uso come portatori di carica, simili ad interfaccia umana. Questi idrogel ionically conduttivi hanno la trasparenza superiore, lo stretchability e biocompatibilità rispetto alle e-interfacce. Qi Zhang, Zhu di spedizione ed i colleghi hanno voluto sviluppare un'Io-interfaccia che, oltre a registrare i cambiamenti nel segnale elettrico con una forza applicata, potrebbe anche cambiare il colore all'ammaccatura umana mimica.

I ricercatori hanno fatto un organohydrogel ionico che ha contenuto una molecola, chiamato spiropyran, che cambia il colore da giallo pallido allo sforzo meccanico di sotto bluastro-porpora. In prova, il gel ha mostrato i cambiamenti a colori e conduttività elettrica una volta allungato o compresso ed il colore porpora è rimanere per 2-5 ore prima di sbiadirsi di nuovo a giallo. Poi, il gruppo ha legato l'Io-interfaccia con un nastro alle parti del corpo differenti di volontari, quali la barretta, la mano ed il ginocchio. Il piegamento o allungare ha causato un cambiamento nel segnale elettrico ma nell'ammaccatura, appena come l'interfaccia umana. Tuttavia, stampare valido e ripetuto, colpire e pizzicare hanno prodotto un cambiamento di colore. L'Io-interfaccia, che risponde come interfaccia umana in termini di segnalazione elettrica ed ottica, dà le nuove possibilità per la rilevazione del danno in unità prostetiche e robotica, i ricercatori dice.

Source:
Journal reference:

Qiu, W., et al. (2021) Colorimetric Ionic Organohydrogels Mimicking Human Skin for Mechanical Stimuli Sensing and Injury Visualization. ACS Applied Materials & Interfaces. doi.org/10.1021/acsami.1c04911.