Η αφή είναι μια πολύ εκλεπτυσμένη αίσθηση του ανθρώπινου σώματος. Παρόλο που πολλές φορές είναι ανεπαίσθητη, οι άκρες των δακτύλων μπορούν να καταγράψουν μικροσκοπικές μεταβολές σε μια επιφάνεια. Υπό αυτή την έννοια, μια έρευνα μόλις απέδειξε ότι τα δάκτυλα μπορούν να αντιληφθούν μεταβολές ενός μόνο ατόμου στο μόριο ενός συγκεκριμένου υλικού.

Για να το κάνουν αυτό, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Delaware χρησιμοποίησαν μικροστρώματα σιλάνης, ένα υλικό που προέρχεται από πυρίτιο, για να ελέγξουν την ευαισθησία των δακτύλων. Οι ερευνητές τοποθέτησαν αυτά τα μεμονωμένα στρώματα σιλάνης πάνω σε μια επιφάνεια πιο λεία από την ανθρώπινη αντίληψη. Αυτό έγινε για να αποφευχθεί η σύγχυση με το υλικό που εξετάζεται.

Εικόνα: PublicDomainPictures/Pixabay

Μετά από αυτό, ένα εθελοντικό άτομο πέρασε με το δάχτυλό του πάνω από την επιφάνεια και από αυτό οι συγγραφείς πραγματοποίησαν μαθηματικές αναλύσεις των αποκρίσεων. Αποδείχθηκε ότι στο 68% των περιπτώσεων, η αφή με το δάχτυλο ήταν σε θέση να διακρίνει μεταξύ πολύ παρόμοιων υλικών.

Ορισμένα από αυτά τα υλικά που δοκιμάστηκαν (σιλάνιο με μικρές παραλλαγές) άλλαξαν μόνο κατά ένα άτομο. Για παράδειγμα, υπήρξε αλλαγή στο μόριο μεταξύ ενός ατόμου αζώτου και ενός ατόμου άνθρακα. Εντυπωσιακό είναι το γεγονός ότι οι ερευνητές μπόρεσαν έτσι να συμπεράνουν ότι τα δάχτυλα μπορούν να διακρίνουν ακόμη και αυτή την ανταλλαγή ενός μόνο ατόμου μέσα στο μόριο του υλικού.

Η μελέτη δείχνει, επομένως, ότι τα μέρη του ανθρώπινου σώματος μπορούν να αντιληφθούν όχι μόνο φυσικές μεταβολές (όπως το σχήμα και η θερμοκρασία) αλλά και χημικές μεταβολές, στην ίδια τη σύνθεση των μορίων.

Ευαισθησία των δακτύλων και ερμηνεία του εγκεφάλου

Όταν αγγίζετε κάτι, τα δάχτυλά σας στέλνουν ένα σήμα στον εγκέφαλο. Το σήμα αυτό φτάνει στο νευρικό σας σύστημα μόνο μέσω ενός περίπλοκου συνόλου νευρώνων και νεύρων. Μόλις φτάσει στον εγκέφαλο, η φαιά ουσία σας ερμηνεύει τι συμβαίνει και στέλνει ένα σήμα πίσω, υποδεικνύοντας μια αντίδραση. Το φαινόμενο αυτό, το οποίο ονομάζεται τόξο-αντανακλαστικό, συμβαίνει σε χιλιοστά του δευτερολέπτου και είναι ακούσιο.

Εικόνα: Colin Behrens/Pixabay

Ωστόσο, γνωρίζοντας τη χημική διαφοροποίηση της αφής μας, η μηχανική υλικών μπορεί να αποκτήσει ένα εντελώς νέο πεδίο έρευνας. Ο Charles Dhong, επικεφαλής συγγραφέας της έρευνας, δηλώνει, για παράδειγμα, ότι από αυτή τη γνώση θα είναι δυνατή η δημιουργία υπερρεαλιστικών υφών για την εικονική πραγματικότητα.

Ο Dhong λέει, υπό αυτή την έννοια, ότι οι δυνατότητες δεν είναι ακόμη αρκετά σαφείς. Ωστόσο, η χημική μοντελοποίηση των υλικών για την αφή θα πρέπει να δημιουργήσει καινοτόμες νέες τεχνολογίες που θα εκμεταλλεύονται αυτή την αίσθηση, στα χέρια σας.

Το άρθρο είναι διαθέσιμο στο περιοδικό Soft Matter.