Специалисты из Гарвардского университета совместно с Токийским университетом создали роботизированное лицо из живой человеческой кожи, причём оно уже научилось улыбаться, хотя и выглядит это довольно жутко. Живая ткань представляет собой выращенную смесь из клеток кожи человека, которую культивировали в коллагене, а затем поместили на основу, отпечатанную на 3D-принтере.

Эта кожа отличается тем, что содержит в себе подобие связок, которые есть у животных. Именно эти связки, скрытые под кожей, придают ей такую гибкость и эластичность, а чтобы повторить данную конструкцию у робота, инженеры заполнили крошечные полости в каркасе живой тканью. Само лицо перемещается при помощи стержней, прикреплённых к основанию, благодаря чему оно может растягиваться и улыбаться.

Разработчики считают, что их изобретение будет востребовано в роботах на основе искусственного интеллекта, чтобы машинам было легче общаться с людьми. Кроме того, такая живая кожа поможет косметической промышленности, поскольку она способна воссоздать образование мимических морщин. Таким образом, можно будет тестировать специализированную косметику против образования морщин на кусочке кожи размером с ладонь.

Впрочем, авторы разработки признают, что их изобретение пока ещё не совершенно. В искусственной коже нет сенсоров и кровеносных сосудов, а это означает, что она будет быстро высыхать на свежем воздухе. Поэтому сейчас инженеры заняты созданием перфузионных каналов, которые позволят живой коже питаться естественным путём.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах

Учёные из таиландского Университета Махидол создали кожу из волокон выброшенных листьев ананаса, которая не только сравнима с настоящей, но и превосходит аналоги. Из этого прочного и эластичного материала можно создавать что угодно, от одежды до сумок.

Специалисты создали кожу из биоволокна ананаса при помощи простого процесса, который полностью исключает химическую обработку или включение пластиков, — последним часто грешит веганская кожа из растений и грибов, поскольку её естественные свойства оставляют желать лучшего. Секрет ананасовой кожи заключается в самом извлечении крошечных волокон. Листья очищают и нарезают кусочками шириной 6 миллиметров, а затем их измельчают в густую зелёную пасту, сушат и просеивают для отделения неволокнистого материала.

Оставшуюся волокнистую массу из листьев смешивают с гидроксидом натрия, чтобы придать коже различные свойства, и пропускают её через шелкографию. Наконец, на расплющенные волокна наносят тонкий слой натурального латекса, нагревают до 70 °C в течение суток и сжимают. Электронный микроскоп показал, что получившиеся кожаные листы прекрасно выдерживают растяжение и разрыв, сохраняя оптимальную твёрдость.

Хотя ананасовая кожа, или PALF, оказалась менее прочной, чем кожа животных, её можно укрепить, чтобы она стала в 60 раз прочнее, чем изготовленная из грибов кожа MuSkin. Кроме того, полученные листы можно обрабатывать натуральными красителями, чтобы получать красивые морковные или кофейные цвета. Исследователи планируют дальше работать над своим материалом, чтобы добиться большей мягкости, которая типична для кожи животных.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах

Как выяснили специалисты из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, употребление слишком большого количества соли может вызывать экзему, — острое воспалительное заболевание, которое характеризуется сухостью, трещинами и зудом кожи. Считается, что чаще всего экзему провоцируют химические соединения в мыле, парфюме и пище, однако именно соль оказалась важнейшим триггером.

Исследователи обнаружили это, когда изучали образцы мочи более чем 215 800 взрослых из Британского биобанка. Из них 10 800 человек страдали экземой, поэтому учёные оценили каждый образец мочи при помощи экскреции натрия, когда нужные молекулы отделяют от продуктов метаболизма. Этот метод позволяет точно определить количество вещества, которое попало в организм.

В целом участники выделили с мочой примерно 3,01 грамма натрия в течение 24 часов при норме в 2,5 грамма. Как оказалось, на каждый дополнительный грамм натрия вероятность того, что у людей возникнет экзема, увеличивалась на 11 процентов.

Разумеется, всего лишь один образец мочи не может являться точным методом диагностики, однако в другой части исследования учёные также обнаружили взаимосвязь между высоким потреблением соли и болезнью, опросив 13 000 взрослых человек. Специалисты сделали вывод, что натрий активирует клетки иммунной системы, запуская воспалительную реакцию, которая приводит к развитию кожного заболевания. А у людей с экземой и так слишком активный иммунитет, который чрезмерно реагирует на раздражители.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах

Команда из Чикагского университета разработала биоэлектронное устройство, которое содержит живые бактерии кожи, ускоряет регенерацию и уменьшает воспаление при псориазе. Псориаз — это тяжёлое аутоиммунное заболевание, при котором у пациента клетки кожи растут слишком быстро, в результате чего образуются болезненные пятна и бляшки по всему телу.

Однако новая технология успешно вылечила псориаз у мышей во время недельного испытания. Устройство состоит из нескольких слоёв: верхний слой с электронными датчиками измеряет толщину и сухость кожи, а нижний слой состоит из мягкого гидрогеля, содержащего живые бактерии Staphylococcus epidermidis, которые в норме есть у всех людей.

Если смешать эти бактерии с крахмалом и желатином, они образуют естественную биоплёнку, нарушающую сверхактивный рост клеток кожи. В ходе эксперимента метаболиты, естественным образом выделяемые бактериями, способствовали нормальному росту кожи у мышей. При этом исследователи могли отслеживать электрическое сопротивление кожи и то, как она поведёт себя во время использования устройства.

А это означает, что при тщательном контроле электростимуляции можно ускорить или замедлить скорость лечения человека в соответствии с его индивидуальными особенностями. Определённые уровни стимуляции могут повышать или понижать активность кожных бактерий, тем самым стимулируя рост нормальной кожи. Однако пока что устройство проходит испытания, поэтому до тестов на людях ещё далеко.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах

Человек нуждается в прикосновениях, это его естественная потребность, которую невозможно заменить звонком даже по видеосвязи. И особенно это важно для тяжелобольных детей, которые находятся в больничных изоляторах и не могут обнять собственных родителей. Поэтому исследовательская группа из Саарского университета (Германия) разработала особую ультратонкую плёнку, которая способна передавать ощущения как вторая виртуальная кожа.

В основе умного текстиля лежат плёнки толщиной всего 50 микрометров, которые можно носить как вторую кожу. Эти ультратонкие плёнки по сути представляют собой интерфейс для связи тела с виртуальным миром, которые помогают ощутить реалистичные прикосновения от взаимодействия между людьми в виртуальной среде.

Плёнки, известные как диэлектрические эластомеры, действуют как датчики, распознавая тактильные сигналы от родителей, которые передаются ребёнку. Датчик способен с высокой точностью распознать, с какой силой рука нажимает на плёнку. Эта физическая деформация затем точно воспроизводится на второй ткани, в которую одет ребёнок, создавая у него реалистичное ощущение поглаживания по руке или объятий.

Как поясняют изобретатели, на каждой стороне ультратонкой плёнки напечатан гибкий электропроводящий слой. Электроды притягиваются друг к другу, сжимая полимер и заставляя его расшиться, тем самым увеличивая площадь его поверхности. Даже малейшее движение плёнки меняет её электрическую ёмкость, позволяя передавать любые прикосновения другого человека.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах

Впервые в мире исследователи из Пенсильванского университета (США) напечатали многослойную живую кожу прямо на серьёзной ране, при этом операция не оставила шрамов. Для этого разработчики использовали 3D-печать, которая буквально распечатала кожу во время операции на крысах.

Такая методика была создана, чтобы помочь людям, которые потеряли кожу головы или лица в результате различных травм. В текущий момент восстановление кожи на этих участках очень сложно, поскольку реконструктивная хирургия приводит к образованию рубцов, потере волос и отторжению трансплантата. Однако новая методика биопечати послойно распечатывает кожу на волосистых участках кожи, тем самым обеспечивая эстетичную реконструкцию головы и лица.

Команда начала с восстановления жировой ткани пациентов, добавив в биочернила сеть из молекул и белков, которые придают ткани структуру и эластичность. Гиподерма напрямую участвует в превращении стволовых клеток в жир, обеспечивая защитную поддержку черепа, потому этот компонент стал самым важным. Вторым компонентом стали стволовые клетки, взятые из жировой ткани, а третьим — раствор для свёртывания крови с фибриногеном, который помог компонентам связаться с местом повреждения.

После этого исследователи провели эксперименты на крысах, распечатав смесь из фибриногена и стволовых клеток прямо на ране. После биопечати внешний эпидермис сформировался сам по себе, а это обеспечило полное заживление раны в течение двух недель. Кроме того, в гиподерме образовались наросты, — созревающие волосяные фолликулы, из которых затем появляются волосы. Учёные надеются, что их технология значительно улучшит внешний вид реконструктивных операций, а в будущем её можно будет объединить для 3D-печати костей.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах

Китайский Университет Циндао разработал особый материал, чувствительный к электрическим полям, который может точно распознавать объекты на расстоянии 10 сантиметров. Напечатанная на 3D-принтере электронная кожа способна вывести робототехнику на совершенно новый уровень, где андроиды смогут чувствовать предметы без прикосновения к ним.

В большинстве случаев современные роботы используют сенсорные датчики на пальцах, чтобы брать в руки предметы и опознавать их. Однако китайский сенсор настолько чувствителен, что работает без прямого контакта, — авторы разработки пояснили, что добились такого эффекта благодаря композитным плёнкам.

Чтобы создать композитные плёнки, учёные объединили небольшое количество графитового нитрида углерода (GCN) с полидиметилсилоксаном (PDMS), напечатанным на 3D-принтере в сетку. Объединение этих двух компонентов привело к получению материала с низкой диэлектрической проницаемостью, — то есть высокой чувствительностью к электрическим полям. Тестируя возможности изобретения, исследователи обнаружили, что сетка воспринимает их пальцы на расстоянии от 0,5 до 10 сантиметров и не требует физического прикосновения.

Датчик также протестировали на других предметах, включая стол и тригональную призму, и сенсор смог точно распознать форму этих объектов. Изобретатели особенно отметили высокую скорость отклика и стабильность датчика на протяжении многих циклов использования. После успешного тестирования исследователи интегрировали свои сенсоры в печатную плату и создали электронную кожу, которую впоследствии можно будет использовать в робототехнике.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах

Учёные из американского Северо-Западного университета создали крем для кожи, который нейтрализует повреждения от солнца и даже предотвращает появление морщин. Крем содержит искусственную версию меланина, — естественной молекулы кожи, которая обеспечивает загар и лечит эпидермис после воздействия солнечных лучей.

Разработчики назвали вещество в составе крема «супермеланином», поскольку оно улавливает свободные радикалы, которые могут разрушить коллаген кожи. Ультрафиолетовый свет активирует эти радикалы, которые отскакивают от клеток и белков, но меланин нейтрализует их, быстро останавливая ущерб. Поэтому при длительном использовании крем может предотвратить появление морщин и провисаний, которые появляются на лицах людей после длительного пребывания на солнце.

Исследователи протестировали свою разработку, смешав супермеланин с водой, которую нанесли на десять образцов кожи. Сперва кожу обработали препаратом, вызывающим образование волдырей, подобных солнечным ожогам, а затем нанесли на эти области крем. В итоге у половины образцов волдырей не возникло, в отличие от контрольной группы, где появились повреждения.

Это доказывает, что искусственный меланин способен восстановить повреждения кожи, хотя исследователям необходимы дополнительные испытания, чтобы протестировать поведение крема на лицах людей. Кроме того, создатели крема упирают на то, что свободные радикалы могут повредить ДНК в клетках кожи, а это означает, что их разработка потенциально способна снизить риск развития рака кожи.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах