工学：触覚による感覚代行のための生体弾性状態の回復

ヒトの皮膚に見られる一連の豊富な機械受容器は、情報を伝達し知覚を引き起こすための汎用性のある工学的インターフェースをもたらし、患者のケアやその他の重要な産業においてさまざまな応用に役立つ可能性がある。しかし、特に全身にわたって適応的に動作する必要があるウエアラブルかつプログラマブルなシステムの場合、こうした求心性ユニットに対して複数の感覚を標的化して関与させることは、いまだに難しい。今回我々は、弾性のあるエネルギー貯蔵要素として皮膚と組み合わせると、変形の双安定なセルフセンシングモードをサポートする、小型の電気機械的構造を提示する。この触覚ユニットは、プログラムされた別個の感覚反応の基礎として特定種類の機械受容器を標的化することで、垂直力またはせん断力として指示される動的刺激と静的刺激の両方を伝えることができる。系統的な実験研究と理論研究によって、ヒトの皮膚の機械的特性の自然な構造的差異にわたる低エネルギー動作に関して、根本原則と実用的基準が確立された。配列させたこれらの双安定なトランスデューサーを統合したワイヤレス皮膚適合型触覚インターフェースは、スマートフォンを用いた3Dスキャンと慣性センサーからの入力をレンダリングできる高密度チャネルとして機能した。このシステムの具体例として、視覚障害や固有感覚障害の患者の生活の質を向上させるために設計された感覚代行などが実証された。

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