Sormesi voivat tuntea materiaalin eri atomit.

Ricky Joseph

10-04-2023 Avaruus & Fysiikka
  • Jaa Tämä
Ricky Joseph

Kosketus on ihmiskehon erittäin hienostunut aisti. Vaikka sormenpäät voivat usein olla huomaamattomia, ne voivat havaita pienimmätkin muutokset pinnalla. Tässä mielessä tutkimus on juuri osoittanut, että sormet voivat havaita vain yhden atomin muutokset tietyn materiaalin molekyylissä.

Tätä varten Delawaren yliopiston tutkijat käyttivät sormien herkkyyden testaamiseen silaania, piistä johdettua materiaalia, sisältäviä mikrokerroksia. Tutkijat sijoittivat nämä yksittäiset silaanikerrokset ihmisen havaintokykyä sileämmän pinnan päälle. Näin vältettiin sekaannus testattavan materiaalin kanssa.

Kuva: PublicDomainPictures/Pixabay

Tämän jälkeen vapaaehtoinen henkilö ajoi sormellaan pinnan yli, ja tämän perusteella kirjoittajat tekivät matemaattisia analyysejä vastauksista. Kävi ilmi, että 68 prosentissa tapauksista sormen kosketus pystyi erottamaan hyvin samankaltaiset materiaalit toisistaan.

Jotkut näistä testatuista materiaaleista (silaani pienin muunnoksin) muuttuivat vain yhden atomin verran. Esimerkiksi molekyylissä tapahtui muutos typpiatomin ja hiiliatomin välillä. Vaikuttavaa on, että tutkijat pystyivät näin ollen päättelemään, että sormet pystyvät erottamaan jopa tämän vain yhden atomin vaihdon materiaalimolekyylin sisällä.

Tutkimus osoittaa siis, että ihmiskehon osat voivat havaita fyysisten muutosten (kuten muodon ja lämpötilan) lisäksi myös kemiallisia muutoksia molekyylien koostumuksessa.

Sormien herkkyys ja aivojen tulkinta

Kun kosketat jotakin, sormesi lähettävät signaalin aivoihin. Tämä signaali saavuttaa hermostosi vasta monimutkaisen hermosarjan kautta. Kun se on saapunut aivoihin, harmaa aivosi tulkitsee tapahtumat ja lähettää signaalin takaisin, joka osoittaa reaktion. Tämä ilmiö, jota kutsutaan kaarirefleksiksi, tapahtuu millisekunneissa ja on tahaton.

Kuva: Colin Behrens/Pixabay

Kosketuksemme kemiallisen erilaistumisen tuntemisen myötä materiaalitekniikka voi kuitenkin saada aivan uuden tutkimusalan. Tutkimuksen pääkirjoittaja Charles Dhong toteaa esimerkiksi, että tämän tiedon avulla voidaan luoda superrealistisia tekstuureja virtuaalitodellisuutta varten.

Dhong sanoo, että tässä mielessä mahdollisuudet eivät ole vielä aivan selvät. Kemiallisesti muotoilemalla materiaaleja kosketusta varten pitäisi kuitenkin luoda uutta innovatiivista teknologiaa, jossa tätä aistia hyödynnetään sormenpäillä.

Artikkeli on saatavilla Soft Matter -lehdessä.

Edellinen viesti Voisiko kolmas maailmansota alkaa Venäjän hyökättyä Ukrainaan?
Seuraava postaus Meren happamoituminen: mitä se on ja miksi meidän pitäisi välittää siitä?

Ricky Joseph on tiedon etsijä. Hän uskoo vakaasti, että ymmärtämällä ympäröivää maailmaa voimme työskennellä parantaaksemme itseämme ja koko yhteiskuntaamme. Sellaisenaan hän on ottanut elämänsä tehtäväkseen oppia mahdollisimman paljon maailmasta ja sen asukkaista. Joosef on työskennellyt monilla eri aloilla, joiden kaikkien tavoitteena on kehittää tietämystään. Hän on ollut opettaja, sotilas ja liikemies – mutta hänen todellinen intohimonsa piilee tutkimuksessa. Tällä hetkellä hän työskentelee tutkijana suuressa lääkeyhtiössä, jossa hän on omistautunut etsimään uusia hoitoja sairauksiin, joita on pidetty pitkään parantumattomina. Ahkeran ja kovan työn ansiosta Ricky Josephista on tullut yksi maailman johtavista farmakologian ja lääkekemian asiantuntijoista. Tiedemiehet tuntevat hänen nimensä kaikkialla, ja hänen työnsä parantaa edelleen miljoonien ihmisten elämää.