Onderzoekers ontwikkelden een kunsthuid die van kleur verandert als er een kracht op wordt uitgeoefend. De huid dient als waarschuwing dat er schade is opgetreden.

Een blauwe plek is snel ‘gemaakt’. Je loopt iets te dicht langs een tafeltje, stoot je knie en voor je het weet verschijnt er een gekleurde vlek. Onderhuidse haarvaatjes beschadigen door het stoten en lekker daardoor een beetje bloed.

Hoewel het voor jou allang duidelijk is dat je je huid hebt beschadigd – het stoten doet immers zeer – is dat bij robots of prothesen allesbehalve vanzelfsprekend. Die hebben deze ‘waarschuwingssignalen’ niet, wat tot verder letsel kan leiden, merkten Chinese wetenschappers op. Daarom ontwikkelden ze een kunsthuid die het ‘blauweplekkenproces’ nabootst.

Lees ook:

• Kunsthuid voelt net als mensenvel
• Wat is het nut van een biefstuk op je blauwe oog?

Blauwe plek

Er wordt momenteel veel onderzoek verricht aan kunsthuiden. Vaak ontwikkelen wetenschappers nepvellen die prikkels kunnen waarnemen door overdracht van elektronen. Deze zogeheten e-skins zijn technologische hoogstandjes, maar niet echt geschikt om lichaamsreacties teweeg te brengen (ze zijn niet biocompatibel, zoals dat heet). En dat kan het gebruik ervan in prothesen bijvoorbeeld beperken.

Het onderzoeksteam richtte zich daarom niet op elektronische, maar op ionische huiden die veel dichter in de buurt van mensenhuiden komen. Deze kunsthuiden, i-skins genoemd, zijn zeer rekbaar en transparant. De groep ontwikkelde zo’n ionenhuid die, naast het registreren van veranderingen in uitgeoefende kracht, ook van kleur verandert.

Hydrogel

Dit kregen de onderzoekers voor elkaar door een hydrogel in de ionenhuid te verwerken, waarin het molecuul spiropyran zit. Dit staat bekend om zijn kleurveranderende eigenschappen. Als er een kracht wordt uitgeoefend op de kunsthuid verkleurt de gel van lichtgeel naar blauwpaars, en ontstaat er een blauwe plek, lieten verschillende tests zien. Deze paarse kleur hield twee tot vijf uur aan en vervaagde toen weer.

Vervolgens heeft het team de i-skin op verschillende lichaamsdelen van vrijwilligers getapet, zoals de vinger, hand en knie. Als iemand zijn knie boog of strekte, veranderde de kunsthuid niet van kleur. Pas toen er krachtig en herhaaldelijk werd gedrukt op of geknepen in de huid kleurde hij paars. De ionische huid maakt het mogelijk om mechanische schade in prothesen en robotica sneller te zien, aldus de onderzoekers.

Bronnen: ACS Applied Materials & Interfaces, ACS, New Atlas

Beeld: ACS

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!