İnsan derisi harika. Sıcaklık, basınç ve dokuyu algılar. Tekrar tekrar esneyebilir ve geri yaylanabilir. Ve vücut ile dünyadaki kötü şeyler – bakteriler, virüsler, toksinler, ultraviyole radyasyon ve daha fazlası – arasında bir bariyer sağlar. Mühendisler, buna göre, sentetik deri yaratmaya heveslidirler. Cilde benzer niteliklere sahip robotlar ve protez uzuvlar hayal ediyorlar – en önemlisi de cildin olağanüstü iyileşme yeteneği değil.
“Dünya çapında çok katmanlı sentetik cilt arayışına büyük ilgi var.”
Chris Cooper, “İyileşme sırasında otomatik olarak yeniden hizalanan çok katmanlı, ince film sensörünün ilk gösterimi olduğuna inandığımız şeyi başardık” dedi. Stanford Üniversitesi araştırmacı Sam Root ile birlikte şu kitabın ortak yazarıdır: ABD Ulusal Bilim Vakfı-desteklenen çalışma Bilim avansı duyuruyor. “Bu, iyileşme sürecinde doğru bir şekilde yeniden bir araya gelen birden çok katmana sahip insan derisini taklit etmeye yönelik kritik bir adım.”
Katmanlama, cildin birçok özelliğini taklit etmek için çok önemlidir. Root, “Yumuşak ve gerilebilir, ancak delerseniz, dilimlerseniz veya keserseniz, genel işlevi geri yüklemek için her katman kendi kendine iyileşir” diyor. “Tıpkı gerçek deri gibi.”
Cilt katmanlardan oluşur. Moleküler tanıma ve sinyalleşmeyi içeren karmaşık bir süreçle dokuyu orijinal katmanlı yapıyla yeniden inşa eden bağışıklık mekanizmaları geliştirmiştir. Cooper, “Gerçek ‘cilt’ ile katmanlar doğal ve özerk bir şekilde yeniden hizalanmalıdır” diyor.
Root, Stanford Üniversitesi’nden Zhenan Bao liderliğindeki ekibin, her biri bir mikron kadar, belki de daha ince, ayrı ayrı işlevsel katmanlara sahip çok katmanlı sentetik cilt oluşturabileceğini söylüyor. 10 veya daha fazla katmandan oluşan bir yığın bir kağıttan daha kalın olmayacak kadar ince. Root, “Bir katman basıncı, başka bir sıcaklığı ve yine başka bir gerilimi algılayabilir” diyor. Farklı katmanlardaki malzemeler, termal, mekanik veya elektriksel değişiklikleri algılamak üzere tasarlanabilir.
Bao, “Çok katmanlı sentetik cilt arayışına dünya çapında büyük ilgi var” diyor. Mevcut çalışmayı farklı kılan şey, iyileşme süreci sırasında katmanların kendilerini tanıması ve benzer katmanlarla hizalanması ve iyileştikçe katman katman işlevselliği geri kazanmasıdır. Mevcut kendi kendini iyileştiren sentetik dış görünümler, insanlar tarafından manuel olarak yeniden hizalanmalıdır. Katmanlardaki hafif bir yanlış hizalama bile işlevsel iyileşmeyi tehlikeye atabilir.