حس کردن گرما با دست مصنوعی

محققان می گویند این نوآوری برای اولین بار ارائه می شود و راه را برای ادغام احساسات در اندام های مصنوعی هموار می کند.

به گزارش ایسنا، پروفسور سلیمان شوکور، محقق ارشد این پروژه در موسسه فناوری فدرال لوزان سوئیس (EPFL) گفت: مشخص شده است که افزایش بازخورد حسی در یک اندام مصنوعی می تواند به افراد قطع عضو کمک کند تا احساس کنند که این مصنوعی عضوی از بدن آنهاست. بدون دما نمی توانید احساس طبیعی ایجاد کنید.

شکور خاطرنشان کرد: این روش می تواند افراد دارای اندام مصنوعی را قادر سازد تا تشخیص دهند که یک شی به طور خطرناکی داغ است یا خیر و به آنها کمک می کند تا مواد مختلف را تشخیص دهند. وی افزود: فراتر از آن، این روش روزنه ای را به سوی جنبه اجتماعی بیشتر لمس باز می کند.

شکور و همکارانش گفتند که قبلا نشان داده بودند که چگونه گرم کردن یا خنک کردن نقاط خاصی روی بازوی باقی مانده می تواند احساس گرما یا خنکی را در دست قطع شده ایجاد کند. بر اساس این نتیجه، آنها MiniTouch را توسعه دادند که در آن یک حسگر دما در قسمتی از دست مصنوعی قرار داده شده بود که به نظر می رسید احساسات حرارتی ایجاد می کند.

هنگامی که سنسور تغییر دما را تشخیص می دهد، سیگنالی را به یک کنترل کننده دما ارسال می کند. این اطلاعات را به جزء دیگری که در قسمت بالایی دست مصنوعی نصب شده بود و پوست بازو را لمس می کرد، منتقل می کرد. دمای تشخیص داده شده توسط سنسور در بازو برای ایجاد احساسات بازتولید شد. در این تحقیق این دستگاه دمای 20 تا 40 درجه سانتیگراد را بازتولید کرد. نتیجه این بود که فرد در محل سنسور دما روی دست قطع شده خود احساس گرما کرد.

محققان برای آزمایش MiniTouch آن را روی دست مصنوعی مردی 57 ساله به نام فابریزیو نصب کردند که دست راستش زیر آرنج قطع شده بود. آنها دریافتند که فابریزیو می تواند بین بطری های یکسان حاوی آب سرد، گرم یا دمای اتاق با دقت 100 درصد هنگام استفاده از دستگاه تمایز قائل شود. وقتی دستگاه خاموش شد، دقت او 33 درصد بود.

فابریزیو در حالی که چشم‌بند بود، با استفاده از MiniTouch توانست بین صفحات مسی، شیشه‌ای و پلاستیکی با همان دقت دست دیگرش تمایز قائل شود، اما وقتی دستگاه خاموش بود، انتخاب‌های او تصادفی بود. شکور گفت که MiniTouch توانایی فابریزیو را در تمایز قائل شدن هنگام استفاده از چشم بند افزایش می دهد. البته دقت او با دست سالم بالاتر بود. احتمالاً به این دلیل که اطلاعاتی مانند بافت را نیز حس می کرد.

این دستگاه همچنین دقت Fabrizio را بهبود بخشید که اگرچه با سرعت بالا همراه نبود، اما توانست در عرض یک دقیقه گرما و سرمای یک جعبه مکعب فولادی را تشخیص دهد.

فابریزیو گفت: حس من در دست قطع شده شدیدتر از دست سالم بود که بین مکعب های گرم و سرد تشخیص داد. بعد از یک تصادف در 20 سالگی، من یک دست مصنوعی را امتحان کردم که به من یک حرکت ساده می داد، اما با این فناوری های جدید می توانم بهتر بفهمم که چه چیزی را لمس می کنم.

اگرچه محققان گفتند که این دستگاه باید روی گروه بزرگتری از بیماران آزمایش شود، اما اشاره کردند که MiniTouch نیازی به جراحی ندارد و بر اساس تجهیزات الکترونیکی در دسترس است. این بدان معنی است که می توان آن را روی پروتزهای موجود نصب کرد. سفارشی سازی Minitouch آسان و نسبتاً ارزان است.

پروفسور Silvestro Micera، محقق موسسه فناوری فدرال سوئیس در لوزان و “مدرسه مطالعات پیشرفته سنت آنا” (SSSA) در ایتالیا، گفت: “گروه ما اکنون در حال برنامه ریزی برای ساخت یک سیستم پوشیدنی است که به افراد قطع عضو کمک می کند. این امکان را به آنها می دهد تا با استفاده از اندام های مصنوعی خود، بسیاری از احساسات مختلف مانند فشار، بافت، موقعیت، دما و رطوبت را تجربه کنند که این یک قدم بسیار بزرگ برای ما خواهد بود.