Caltech ve ETCH Zürich’teki bir grup bilim adamı ve mühendis, sıcaklık değişimlerini algılayabilen yapay deri yaptılar. Isı değişikliğinin algılanmasına yardımcı olan mekanizma, avını algılamak için ilgili organlarını devreye sokan engerek yılanının kullandığı metod ile oldukça benzer yapıya sahip.
Bu yapay deri, protez uzuvların entegrasyonu esnasında engelli kişinin vücudundaki sıcaklık hassasiyetinin sağlanmasında bir çeşit aşılama (organ plantasyonu) tekniği olarak kullanılabilir.
Bazı muhteşem özellikleri beraberinde getiren bu yapay deri aynı zamanda fizisyenlerin sıcaklık artışı konusunda uyarılmalarını sağlamak üzere bandajlarda kullanılabilir. Anlık ısı artışı, etkilenen bölgede ısrarcı davranan herhangi bir enfeksiyon ya da yara habercisi olabilir.
İsviçre Ulusal Bilim Fonu tarafından finanse edilen araştırmanın metni ‘Yapay deri için biyomimetik ısı-duyarlı katman’ olarak başlıklandırılmış. Araştırma, Caltech’ten Chiara Daraio’nun, Raffaele Di Giacomo ve öğrenci ve misafir profesörlerden oluşan diğer ekip üyeleri ile yaptığı işbirliği dahilinde yürütüldü.
Araştırma
Daraio sentetik ahşap üretimi üzerinde bir araştırma yürütürken laboratuar ortamındaki ısı değişimlerine tepki veren bir materyal geliştirdi. Çalışmanın sonunda Pectin isimli uzun zincir biçimindeki molükülün ısı hassasiyetinden sorumlu olduğu analiz edildi.
Daraio “Pectin, Jelleştirme ajanı olarak yiyecek endüstrisinde geniş anlamda kullanılmaktadır. Bu şey, reçel yapmak için kullandığınız malzemedir. Dolayısı ile elde etmesi kolay ve oldukça ucuzdur” dedi.
Araştırmacılar bu yeni bileşkeni oldukça ilginç ve değerli bir buluş olarak gördüler. Dolayısı ile dikkatlerini bu konuya kaydırdılar ve farklı bir mekanizma kullanarak aşılama işlemlerinde kullanmak için implante etmeyi denediler.
Bu şeffaf maddenin ince bir filmi sadece su ve pectin kullanılarak 20 micrometre kalınlığında üretildi (insan saçının bir kılının çapına benzer büyüklükte).
Engerek yılanları temelde, sıcak ısılı avlarının yaydıkları ısıyı algılamalarına yardımcı olan çekirdek organlara sahiptirler. Organ, sıcaklık hissedildiği an çalışmaya başlar ve bunun sonucunda duyusal sinirler genişler. Bu genleşme, duyuları harekete geçiren elektriksel itkinin gelişimine neden olur.
Bu yapay deri tabakası yaklaşık 5-50 santigrat derecedeki sıcaklıkları algılayabilir. Bu da biyomedikal uygulamalar ve robotik bilimi için oldukça faydalıdır.
Pectin sensörleri tüketici elektroniği gibi farklı endüstriyel uygulamalarda da kullanılabilirler. Aynı zamanda robot-insan etkileşimini bütünlemek üzere robotik deri olarak da kullanılabilirler. Bununla birlikte bu durum sadece, üretim işleminde
suyun yüksek sıcaklıklarda buharlaşmasına engel olunabildiği zaman mümkün olacak.
