Los investigadores de la Universidad Nacional de Seúl y la Universidad de Stanford desarrollaron nervios mecanosensoriales artificiales utilizando dispositivos orgánicos flexibles para emular los nervios aferentes sensoriales biológicos. Utilizaron los nervios mecanosensoriales artificiales para controlar una pata de insecto discapacitada y distinguir los caracteres braille.
En comparación con las computadoras digitales convencionales, el sistema nervioso biológico es poderoso para los problemas del mundo real, como el procesamiento de imágenes visuales, el reconocimiento de voz, la detección táctil y el control del movimiento. Esto inspiró a los científicos e ingenieros a trabajar en computación neuromórfica, sensores bioinspirados, robotcontrol y prótesis. Los enfoques anteriores incluían implementaciones a nivel de software en computadoras digitales convencionales y diseños de circuitos utilizando dispositivos de silicio clásicos que han mostrado problemas críticos relacionados con el consumo de energía, el costo y la multifunción.
La investigación describe los nervios mecanosensoriales artificiales basados en dispositivos orgánicos flexibles para emular los nervios mecanosensoriales biológicos. "Los mecanismos recientemente encontrados de procesamiento de información en los nervios mecanosensoriales biológicos fueron adoptados en nuestro sistema artificial", dijo Zhenan Bao de la Universidad de Stanford.
Los nervios mecanosensoriales artificiales se componen de tres componentes esenciales: mecanorreceptores sensores de presión resistivos, neuronas osciladores de anillo orgánicos y sinapsis transistores electroquímicos orgánicos. La información de presión de los mecanorreceptores artificiales se puede convertir en potenciales de acción a través de neuronas artificialesSe pueden integrar múltiples potenciales de acción en una sinapsis artificial para activar los músculos biológicos y reconocer los caracteres braille.
Los dispositivos que imitan el procesamiento de la señal y la funcionalidad de los sistemas biológicos pueden simplificar el diseño del sistema bioinspirado o reducir el consumo de energía. Los investigadores dijeron que los dispositivos orgánicos son ventajosos porque sus propiedades funcionales se pueden ajustar, se pueden imprimir en un área grande en unbajo costo, y son flexibles como los sistemas biológicos blandos.
Wentao Xu, investigador de la Universidad Nacional de Seúl, y Yeongin Kim y Alex Chortos, estudiantes de posgrado en la Universidad de Stanford, utilizaron sus nervios mecanosensoriales artificiales para detectar texturas a gran escala y movimientos de objetos y distinguir los caracteres braille. También conectaron los sensores mecánicos artificiales.nervios a nervios motores en una pata de insecto separada y músculos de control.
El profesor Tae-Woo Lee, profesor de la Universidad Nacional de Seúl dijo: "Nuestros nervios mecanosensoriales artificiales pueden usarse para robots bioinspirados y prótesis compatibles y cómodos para los humanos". Lee dijo: "El desarrollo de robots y prótesis similares a los humanosque ayudan a las personas con discapacidades neurológicas a beneficiarse de nuestro trabajo "
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Materiales proporcionados por Universidad Nacional de Seúl . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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