Как заявляют ученые из США, сложный функционал подушечек пальцев может быть воссоздан, благодаря полупроводниковым устройствам. В своей работе они предложили разместить на силиконовой поверхности напальчника специфические датчики на основе наномембран кремния, сбор информации с которых осуществит электроника, размещенная на внутренней поверхности силикона.

Исследователи надеются, что разработанная ими технология приведет к развитию нового типа хирургических перчаток, ведь платформа для зондирования, построенная на основе кремниевых наномембранн, способна с высокой точностью отвечать на механические напряжения и деформации, связанные с движениями пальцев.

Рис. 1. Фотография разработанного диагностического устройства на основе наномембран кремния.

Совместная группа ученых из University of Illinois, Northwestern University и Dalian University of Technology (США) в рамках своей последней работы существенно упростила жизнь хирургам и другому медицинскому персоналу. Для этого на внешнюю поверхность силиконового «напальчника» «печатными методами» были нанесены кремниевые датчики, соединенные с электроникой на внутренней поверхности конструкции, которая может контактировать или не контактировать (в зависимости от поставленной задачи) с кожей человека. Созданное таким образом устройство не только воссоздает чувствительность кожи на человеческих пальцах, но и обладает рядом других интересных особенностей.

По мнению самих исследователей, наиболее важным результатом их работы является тот факт, что ***они получили возможность включать в силикон гибкие и мягкие трехмерные полупроводниковые элементы (на основе наномембран кремния), которые облегают кожу**.

Таким образом,

повышенная чувствительность может быть достигнута не только для кончиков пальцев, но и для любых других частей тела.

В частности, в ближайшем будущем команда планирует создать «кожу» для интеграции в сердце. В этом случае устройство будет охватывать всю трехмерную поверхность сердца, на подобии чехла, что позволит разместить на нем всевозможные датчики и функциональные элементы, обеспечивающие применение к сердечной аритмии передовых хирургических и диагностических технологий.

Если же говорить о применении «перчаток» в хирургии, в будущем они могут позволить существенно расширить «стандартные» возможности человеческих пальцев, благодаря новой платформе для зондирования.

К примеру, хирургические перчатки могут получить способность чувствовать электрические свойства ткани или служить для ультразвуковых исследований организма пациента.

Ученые считают, что,

поскольку устройство построено на основе привычных технологий и методов полупроводниковой промышленности, процесс его производства может быть масштабирован для коммерческого использования. При этом стоимость устройства будет вполне разумной.

В ближайшем будущем команда планирует разработать аналогичные устройства, поддерживающие беспроводное питание и передачу данных, собранных датчиками, на компьютер для более глубокого анализа.