「長年の末、私の義手は、空っぽの貝殻に再び生命が吹き込まれたかのように感じます」――こう語るのは、2018年6月20日、米サイエンス・ロボティクス誌で発表されたエレクトロニックスキン「e-dermis」の試験者として、米メリーランド州Johns Hopkins University生体医工学科の開発チームに貢献したひとり。e-dermisは、義手の指先に取り付ければ、痛みや触覚などのリアルな感覚を再現できるという画期的な発明。だが、あえてなぜ“痛み”を感じる必要があるのか？

［引用元］http://wsbuzz.com/science/prosthetic-can-feel-pain-help-amputees-avoid-injury/

エレクトロニックスキン「e-dermis」は、人間の神経システムのレセプターを真似たセンサーを埋め込んだ布地とラバーの2層で形成されている。このセンサーが刺激を感知し、義手を取り付けた腕の切断端を通じて、末梢神経に伝達することによって、触感や痛みまでも再現できる。例えば、触れたものが丸ければ掴み、尖っていれば、反射的に手放す。

従来、義手を含む義肢単体では、触覚はもちろん、痛みの感覚を伝達することはできない。ゆえに、知らず知らずのうちに、義手にダメージを受ける可能性もあるが、e-dermisを付けた義手なら、ダメージを受ける前に、痛みのサインによって、怪我などからも自分を守ることができる。つまり、ここでいう痛みは、これまでの義肢に欠けていた保護のための触感だ。

［引用元］https://steemit.com/altcoin/@dondimaric/the-johns-hopkins-university-have-created-artificial-skin-that-senses-pain

「心地良い触感から不快な感触まで、より人間の手に近いさまざまな知覚を義肢によって感じられるのは、初めてのことです」と話すのは、Johns Hopkins University生体医工学科教授であり、米サイエンス・ロボティクス誌で発表したe-dermisの論文のメイン著者Nitish Thakor氏。

ただし、今回の研究は、触感と形、痛みの知覚や鋭さの検出に集中したものであり、e-dermisは、温度に敏感ではないと報告されている。開発チームは、今後この技術をさらに進化させ、より多くの人に普及するためのシステム構築を検討している。宇宙飛行士の手袋や宇宙服への適用やロボット分野での採用など、大いに可能性を秘めたエレクトロニックスキン。今後の動向に注目したい。

［TOP動画引用元：https://www.youtube.com/watch?v=AJe3wC6tiJM］

ロボットや義手・義足、医療用アプリケーションなどの駆動源として人工筋肉のニーズが高まっている。水力システムや自動制御装置付きモーター、形状記憶合金などの技術を用いたこれまでの人工筋肉繊維は重量やレスポンスの遅さが課題となっていたが、この度、マサチューセッツ工科大学の研究チームによって開発された繊維は、驚くほどに軽量でレスポンスも向上し、多分野での活躍が期待できそうだ。

開発者である同研究チームの博士研究員 Mehmet Kanik 氏と大学院生の Sirma Örgüç 氏によると、この繊維の特徴は1つの繊維の中で2種類の熱膨張率が異なるポリマーを結合させたことにあるという。熱を加えた際に、膨張率の高い方のポリマーがより早く伸びようとするが、膨張率の低いもう片方のポリマーによって動きが抑えつけられることで、繊維全体がカールし始める。これが繊維の伸縮性となっているわけだ。

このメカニズムの大きなヒントとなったのは、なんとキュウリ。支柱などにツルを巻き付けて上へ上へと成長することで、より太陽の恵みを受けようとする自然の仕組みを模倣して生みだされた繊維は強度も伸縮性もかなりアップし、テストの段階で、単一の繊維の質量の650倍もの重量を持ち上げることが可能だったと報告されている。

また、熱膨張率が異なる2種のポリマーであれば、どのような組み合わせでもうまく機能するので、使える素材がほぼ無限にあることも、大きなメリットであると Kanik 氏は語っている。より軽量で、より丈夫、そしてさらに開発が手軽になっていく人工筋肉は、まさに縁の下の力持ちと呼べる存在になっていくだろう。

［TOP動画引用元：https://youtu.be/q6ZtmLiB8bo］