تا قرن بیستم استفاده از اندام‌های مصنوعی چندان رضایت‌بخش نبود. آن‌ها اغلب اشیای زمخت چوبی بودند که از حالت و عملکرد همتای طبیعی‌شان فاصله‌ی بسیار داشتند. امروزه انواع جدیدی از اندام‌های مصنوعی را در اختیار داریم که می‌توان با ذهن کنترل کرده و حرکات را پیش‌بینی نمود. اندام‌هایی که به لطف چاپ سه بعدی، کاملاً مناسب کاربردشان هستند.
مقاله‌ی مرتبط: ساخت اعضای مصنوعی بوسیله‌ی پرينتر سه بعدی!
با این وجود، هنوز جا برای پیشرفت بسیار است. این ابزارها هنوز بازخورد کافی از آن چه انسان لمس می‌کند، نمی‌دهند؛ نه در مورد دما و نه بافت شیء مورد لمس. از این رو، محققان دانشگاه جان‌هاپکینز اقدام به ساخت پوست الکترونیکی (e-dermis) کرده‌‍اند. پوستی که وقتی بر اندام مصنوعی قرار می‌گیرد، امکان احساس درد و سایر حواس را در اندام قطع شده فراهم می‌کند. محققان مطالعه‌ی خود را چهارشنبه‌ی گذشته در ژورنال Science Robotics منتشر کردند.
پژوهشگران برای ساخت پوستی الکترونیکی که هم‌چون پوست انسان عمل کند، از پوست طبیعی الهام گرفتند. پوست ما شامل شبکه‌ای از گیرنده‌هاست که حواس متنوعی را به مغز مخابره می‌کنند. این امر ما را قادر می‌سازد بفهمیم شیء مورد لمس‌مان تیز یا صاف، سرد یا گرم، نرم یا سخت و … است. آن‌ها ابزار مد نظرشان را طوری طراحی کردند که دو حس خاص را منتقل کند: انحنا و تیزی شیء. نهایتاً پوست الکترونیکی از ترکیب پارچه و لاستیک شامل لایه‌هایی از حس‌گرهای مقلد گیرنده‌های پوستی ساخته شد. این گیرنده‌ها قادر به شناسایی حواس فرد راجع به اشیاء و مخابره‌ی آن‌ها توسط سیم به اعصاب محیطی بخش باقیمانده‌ی اندام می‌باشند.
محققان برای بررسی نوع اطلاعاتی که ابزار مورد آزمایش به فرد منتقل می‌کرد، از تکنیکی به نام تحریک الکتریکی وراپوستی عصب (TENS) استفاده کردند. ضمن این کار، اعصاب محیطی بخش باقیمانده‌ی اندام تحریک شده و از افراد راجع به حسی که در اندام خیالی خود دریافت می‌کردند، سؤال می‌شد. به عنوان مثال، اعمال سطح خاصی از TENS بر اندام باقی‌مانده، احساس درد در شست اندام مصنوعی را در پی داشت. در ادامه آن‌ها جهت تأیید فرآیند تحریک اندام مصنوعی، با استفاده از الکتروانسفالوگرافی فعالیت مغز را ردیابی کردند.
امتیاز تصویر: دانشگاه جان هاپکینز
مقاله‌ی مرتبط: دست مصنوعی واقعی‌تر به کمک ارسال لرزش‌های هماهنگ
محققان در اصل به پوست الکترونیکی یاد دادند حواس مختلف را هم‌چون پوست انسان به صورت الکترونیکی رمزگشایی کند. اما این کار چه فایده‌ای دارد؟ چنین قابلیتی باعث می‌شود استفاده از اندام‌های مصنوعی راحت‌تر شده و حفاظت بهتری از آن‌ها در برابر آسیب صورت پذیرد. یکی از داوطلبان در پاسخ به Luke Osborn، از نویسندگان مطالعه، بیان می‌کند:
پس از سال‌ها دستم را احساس کردم! هم‌چون صدفی خالی که دوباره به آن زندگی بخشیده شده باشد. می‌توانم بدون تفکر از درد یا غیر آن مطلع شده و در مورد بازویم احساس خطر کنم.
در نهایت پوست الکترونیکی می‌تواند به ما در احساس‌بخشی به ربات‌ها به روشی انسان مآبانه کمک کند. هر چند برای زمان حاضر، بازیابی حواس انسان‌ها به قدر کافی هیجان‌انگیز است!
