Phát triển da nhân tạo có thể cảm nhận nỗi đau

Giáo sư Madhu Bhaskaran, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết loại da này được làm từ chất liệu silicone, có kết cấu và "cơ chế hoạt động tương tự da thật". Các mạch điện tử được gắn tại các lớp bên ngoài giúp loại da này phản ứng khi gặp kích thích. Giống như da thật của con người, da nhân tạo sẽ phản ứng khi tiếp xúc với áp suất, nhiệt độ hoặc độ lạnh vượt ngưỡng chịu đau.

Da nhân tạo được làm từ chất liệu silicone, có kết cấu và cơ chế hoạt động tương tự da thật. (Ảnh: CNN)

"Điều thú vị về cơ thể của chúng ta đó là nó hoạt động bằng cách gửi các tín hiệu tới hệ thống thần kinh trung ương, tương tự như cách hoạt động của các mạch điện tử với tốc độ bằng nhau" - giáo sư Bhaskaran giải thích.

Khi con người chạm vào đồ nóng, các thụ cảm trên da sẽ gửi tín hiệu tới não qua các dây thần kinh. Sau đó, não gửi tín hiệu để kích thích phản xạ. Ví dụ, cơ thể sẽ thực hiện phản xạ thu hồi chi đang bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Với cơ chế hoạt động tương tự, khi một trong những cảm biến gắn trên da nhân tạo thấy đau, nó sẽ gửi tín hiệu tới các bộ phận được cấu tạo tương tự như cấu trúc não, kích hoạt chúng phản xạ.

Tuy nhiên, yếu tố quan trọng hơn nằm ở ngưỡng chịu đau. Đó là bởi dù liên tục cảm nhận được các kích thích, cơ thể con người sẽ chỉ phản ứng khi các kích thích vượt ngưỡng đau, như việc chạm vào đồ rất nóng. Não và da sẽ so sánh và xác định kích thích nào được xem là nguy hiểm. Tương tự, khi nghiên cứu da nhân tạo, các nhà khoa học đặt ra các ngưỡng chịu đau cho các thiết bị điện tử được cấu tạo tương tự như não người. Nhờ thế, làn da nhân tạo có thể phân biệt để phản ứng phù hợp giữa chạm nhẹ hay bị đâm bởi một cái kim.

Nghiên cứu này có thể dẫn tới những đột phá ứng dụng trong sản xuất chi giả và robot, có khả năng phản ứng trước những cơn đau giống như tay chân của con người.

Nghiên cứu da nhân tạo có thể được ứng dụng trong sản xuất chi giả và robot, có khả năng phản ứng trước cơn đau. (Ảnh: Đại học RMIT Australia)

Giáo sư Bhaskaran nói: "Chúng ta đã đạt được những thành tựu lớn trong lĩnh vực chế tạo chi giả, nhưng chỉ đang tập trung vào việc mô phỏng lại các chuyển động. Vì chi giả thường không có da nên chúng không cảm nhận được những mối nguy hiểm. Việc có thêm một lớp da sẽ giúp các bộ phận này trở nên "thật" hơn với người sử dụng".

Da nhân tạo còn có khả năng ứng dụng trong phẫu thuật ghép da tạm thời cho tới khi da thật liền lại, hoặc có thể là biện pháp vĩnh viễn khi việc sử dụng da thật không khả thi. Loại da nhân tạo này cũng có thể ứng dụng trong chế tạo găng tay phẫu thuật thông minh, giúp truyền tải cảm giác thật hơn so với việc sử dụng găng tay thông thường.

* Mời quý độc giả theo dõi các chương trình đã phát sóng của Đài Truyền hình Việt Nam trên TV Online và VTVGo!