ابداع پوست مصنوعی حساس به حرارت

0
586

ابداع پوست مصنوعی حساس به حرارت

مکانیسم تشخیص تغییرات دمایی در این پوست مشابه مکانیسم اندامی در مارهای افعی است که به آنها اجازه می دهد طعمه را حس کنند.

برخی از اواع مارهای افعی و زنگی قادرند در تاریکی مطلق نیز طعمه هایشان را با موفقیت ۱۰۰ درصدی شکار کنند. این خزندگان در حد فاصل نوستریل و چشم دارای حفره ای هستند که گیرنده های حرارتی بسیار حساس در آن، امکان درک تفاوت دمایی کمتر از ۰۱/۰ درجه ی سانتیگراد را دارند. از سوی دیگر، جانداران خونگرم دارای انرژی گرمایی هستند که به صورت تشعشع از بدن خارج شده و توسط امواج مادون قرمز قابل شناسایی است.

محققان موسسه فناوری کالیفرنیا و موسسه فناوری زوریخ ( ETH Zurich) که این پوست را ابداع کرده اند، معتقدند که با پیوند این ماده بر اندام های مصنوعی می توان به افراد معلول کمک کرد تا دوباره حرارت و تغییرات آن را حس کنند.

این محققان در حین ساخت مواد چوبی مصنوعی در یک پیتری دیش ( ظروف شیشه ای یا پلاستیکی) ، ماده ای ابداع کردند که به تغییرات دمایی در آزمایشگاه واکنش الکتریکی نشان داد.

محققان متوجه شدند که ماده عامل این حساسیت دمایی ‘پکتین’ – یک مولکول زنجیره بلند در دیواره های سلولی گیاه- است که در قطره های ضد سرفه، مرباها و انواع دستورهای آشپزی استفاده می شود.

محققان محور توجه خود را به سمت پکتین معطوف کردند و در نهایت یک نوار نازک، شفاف و قابل انعطاف از پکتین و آب ابداع کردند که ۲۰ میکرومتر (برابر با قطر یک تار موی انسان) ضخامت دارد.

مولکول های پکتین در این نوار یک ساختار دو رشته ای ضعیف دارند که متشکل از یون های کلسیم است.
به گفته محققان، این نوار به واسطه یک مکانیزم مشابه – اما نه یکسان- با اندام ویژه در مارهای افعی، دما را حس می کند.

اندام یاد شده به مارهای افعی اجازه می دهد طعمه گرم را در تاریکی از طریق تشخیص دمای بدن آن تشخیص دهند.

در این اندام، کانال های یونی در غشای سلولی الیاف های عصبی-حسی با افزایش دما متسع می شوند و این اتساع به یون های کلسیم اجازه می دهد تا پالس های الکتریکی ایجاد کنند.
مقاله ای در زمینه این ماده جدید روز اول فوریه ( ۱۳ بهمن) در نشریه Science Robotics منتشر خواهد شد.

این مطلب را به اشتراک بگذارید:

افزودن دیدگاه