Forscher der Dalian University of Technology in China haben eine neue künstliche Haut entwickelt, die von der farbwechselnden Haut von Tintenfischen inspiriert ist. Diese E-Haut ist sehr flexibel und beständig gegen extreme Temperaturen, während sie auch antibakterielle Eigenschaften besitzt.
„Biologische Haut verwandelt Umgebungsinformationen in bioelektrische Signale und leitet sie an das Nervensystem weiter, um äußere Belastungen, taktile Empfindungen, Vibrationen, Temperaturen usw. zu erfassen“, sagte Dr. Wenbin Niu, einer der beteiligten Forscher, gegenüber Tech Xplore. „Zusätzlich zu bioelektrischen Signalen kann die Haut von Kopffüßern (z. B. Tintenfischen) die komplexe Umgebung durch Farbwechsel aktiv wahrnehmen, um zu kommunizieren, um Körperverhalten zu zeigen, um sich zu tarnen und sogar zur Thermoregulation.“
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Die Haut, die von Dr. Niu und seinen Kollegen entwickelt wurde, basiert auf einem photonen-ionischen System, das es ihr ermöglicht, optische und elektrische Signale synchron auszugeben. Darüber hinaus integriert sie Monoglycerid Laurat-Moleküle, die antibakterielle Eigenschaften besitzen und über 99,9% der Bakterien und Pilze zerstören können.
Das photon-ionische Hautsystem kann fast alle gram-positiven Bakterien und Pilze abtöten, was insbesondere bei der Entwicklung von Prothesen und anderen medizinischen Technologien von großem Nutzen ist. Ebenfalls im System enthalten ist PEG200, das einen niedrigen Gefrierpunkt aufweist und die Haut bemerkenswert widerstandsfähig gegen niedrige Temperaturen macht.
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„Wir haben uns von der farbwechselnden Haut von Tintenfischen inspirieren lassen und photonenanstrukturen in die E-Haut integriert, wodurch ihre sensorischen Fähigkeiten stark erweitert wurden“, sagte Dr. Niu. „Neben der quantitativen Rückmeldung, Aufnahme und Analyse von Reizänderungen durch elektrische Signale können auch komplexere Informationen wie die Lage, Form und Verteilung von Reizen durch ihre Farben visuell identifiziert werden.“
In ersten Tests erzielte die künstliche Haut von Dr. Niu und seinen Kollegen äußerst vielversprechende Ergebnisse. Die Forscher stellten fest, dass ihr synchronisiertes Ausgabe von zwei Signalen es sogar ermöglichte, zwischen verschiedenen Umgebungs- und taktilen Reizen zu unterscheiden.
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In Zukunft könnte diese neue Haut verwendet werden, um die Fähigkeiten einer Vielzahl von Geräten zu verbessern, darunter tragbare Geräte, weiche Roboter, E-Prothesen und Schnittstellen für die Interaktion zwischen Mensch und Computer.
„In unseren nächsten Arbeiten werden wir die biologische Struktur von Arten, die ähnliche Farbwechselmöglichkeiten besitzen, genauer erforschen und die entsprechende biomimetische Haut entwickeln“, fügte Dr. Niu hinzu. „Letztendlich könnten diese Hauttypen in tragbaren Geräten, interaktiver Sensorik und anderen realen Anwendungen eingesetzt werden.“
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