Các nhà nghiên cứu đã chế tạo ra một loại da nhân tạo giúp những người khuyết tật có thể có một số cảm nhận như người bình thường.
"Lớp da" nói trên là sự kết hợp giữa một loại nhựa siêu mỏng có thể kéo dãn được, các ống nano carbon và những điện cực được đính bên dưới lớp da bằng kỹ thuật in phun. Theo báo cáo của các nhà nghiên cứu trên tạp chí khoa học, lớp da có nhiệm vụ chuyển áp lực khi tay, chân tác động vào vật thể ở thế giới bên ngoài thành tín hiệu kỹ thuật số.
Theo Zhenan Bao, một giáo sư kỹ thuật hóa học tại Đại học Stanford và là người dẫn đầu nhóm nghiên cứu cho biết rằng loại da nhân tạo này có chức năng giống như da thật.
Bao và các đồng nghiệp đã tiến một bước xa hơn khi sử dụng cách tiếp cận mới được gọi là kỹ thuật di truyền quang học (Optogenetics) để gửi tín hiệu trực tiếp đến tế bào não - trong trường hợp này, các tế bào được lấy từ chuột. Phương pháp di truyền quang học là quá trình mà các nơ-ron thần kinh hay các tế bào khác được kích hoạt bằng cách phơi chúng trước ánh sáng. Công nghệ này giúp các nhà khoa học hiểu được cách não làm việc để từ đó có thể tìm ra những phương pháp chữa trị mới cho các bệnh về não. Đồng thời, nó còn được ứng dụng để kích thích hoạt động của não nhằm kiểm soát hoạt động, hành vi của cơ thể.
Bao cho biết còn quá sớm để thử nghiệm công nghệ này trên cơ thể người.
Tuy nhiên, lớp da này có thể được kết nối với một điện cực chuẩn hơn. Điểm mới chính là độ nhạy của cảm biến. "Một số người đã ứng dụng những cảm biến áp suất, nhưng họ đã không thể tạo ra một tín hiệu điện để gửi cảm giác này trực tiếp đến tế bào não", trích lời của Bao.
Phương pháp này đang được nghiên cứu nhằm mục đích tạo ra chân tay giả không chỉ hoạt động tốt hơn mà còn cho người sử dụng cảm giác thật hơn.
Nguyên mẫu bàn tay robot với lớp da nhân tạo ở các đầu ngón tay
Năm ngoái, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Case Western báo cáo về hệ thống mà họ phát triển thông qua việc cấy các mảng vi điện cực vào cánh tay giả của bệnh nhân.
Các nhóm nghiên cứu khác đã cố gắng kết nối các điện cực trong các dây thần kinh của cánh tay cho phép các bộ phận giả truyền tín hiệu tạo cảm giác như thật.
Bước tiếp theo sẽ là sự dẫn truyền tín hiệu không dây nhằm cắt giảm bớt đường dây dẫn sẽ được cấy vào người bệnh nhân.
Mục tiêu cuối cùng là cho phép con người kiểm soát các thiết bị giả, đồng thời để thao tác với các vật thể một cách khéo léo hơn. Các thông tin phản hồi sẽ giúp chế ngự cơn đau đã luôn quấy rầy bệnh nhân sau khi bị đoạn chi.
Cận cảnh các điện cực trên lớp da nhân tạo, có thể cảm nhận áp lực khi chạm vào các vật thể thật và gửi dữ liệu về tế bào thần kinh bằng kỹ thuật di truyền quang học
Phương pháp nghiên cứu quang học và di truyền có thể hỗ trợ loại bỏ các dây dẫn, Polina Anikeeva và Ryan Koppes, theo hai chuyên gia nghiên cứu sinh học và các thiệt bị điện tử tại Viện Công nghệ Massachusetts.
Trên tạp chí Science, họ cho biết "Bằng cách tách quá trình cảm giác và vận động bằng phương pháp quang học và di truyền, các bộ phận giả trong tương lai có thể được tích hợp mà không cần hệ thống dây điện phức tạp và sẽ thiết lập thông tin phản hồi trực tiếp từ chi giả đến não bộ, giúp cho các bộ phận giả có cảm giác như thật.
Theo BBC