Predstavte si nasledujúcu scénu. Pacient príde k lekárovi na pravidelnú prehliadku. Ten sa s ním hneď po vstupe do ordinácie zvíta, potrasie mu ruku a oznámi: Ste zdravý ako repa, môžete ísť. Vyzerá to ako scéna zo zlej komédie, no približne tak si predstavuje budúcnosť medicíny profesor Takao Someja z Tokijskej univerzity.

Koža ako rozhranie

Mal by to umožniť jeho vynález - bionická alebo, ak chcete, inteligentná koža. Pôvodne mala rukám robotov prepožičať rovnakú citlivosť, akú majú ľudské ruky. Projekt bol naozaj ambiciózny, pretože koža je v podstate najväčším ľudským orgánom, rozhraním, cez ktoré telo prijíma, ale aj vysiela množstvo informácií z vonkajšieho sveta. Someja po pätnásťročnom výskume vyvinul funkčný prototyp dostatočne citlivej e-kože, ktorá to umožňuje tiež. Má navyše niekoľko zaujímavých vlastností - je ultratenká a ľahučká ako pierko a pritom pevná a mimoriadne odolná proti poškodeniu. Je dokonca taká tenká, že sa dá do ľudskej kože vytetovať.  Slúžiť môže ako monitorovacie rozhranie zdravotného stavu človeka, ktorý ju má vytetovanú, prípadne votkanú do bielizne. Takto umožní napríklad monitorovaním srdcového rytmu predchádzať infarktom alebo upozorní na symptómy závažnejších ochorení. Na prvý pohľad to vyzerá jednoducho, no jej vytvorenie bolo mimoriadne náročné. Jedným z najväčších problémov pri e-koži bolo zachovanie jej elasticity aspoň na takej úrovni ako pri skutočnej ľudskej koži, ktorá obsahuje približne dva milióny receptorov bolesti.

Iný prístup

Japonskému profesorovi bolo jasné, že zabudovanie dvoch miliónov senzorov do umelej kože by ju automaticky pripravilo o všetku pružnosť. Musel preto vymyslieť niečo nové a revolučné. Postupne začal nahrádzať bežne používané materiály v tejto oblasti, hlavne silikón, inými, napokon skončil pri polovodivých organických materiáloch, k akým patrí napríklad dinafto-tieno-tiofén (DNTT). Ten sa - len pre zaujímavosť - používa aj na bezpečnostných plastických pásikoch na bankovkách.  Nebol problém vniesť doň miniatúrne senzory na meranie teploty. Následne tento materiál naniesol do mriežky, nazývanej aktívny matrix. Tá sa využíva aj pri výrobe LED panelov a umožňuje, aby každý zo senzorov mal vlastnú adresu, cez ktorú sa dá v mriežke presne identifikovať. Samotnú mriežku vytvoril z lacného, tenkého a ultraohybného plastu. Potom medzi rokmi 2005 až 2013 začal experimentovať s funkciami senzorov a zlepšovať elasticitu, až napokon dosiahol, že jeho mriežka bola schopná natiahnuť sa až o 250 percent pôvodnej veľkosti bez toho, aby sa roztrhla, a neublíži jej ani pád z výšky jedného metra.

A pokračoval - napokon sa dostal až na hrúbku jedného mikrometra a jeho e-koža mala vďaka množstvu senzorov citlivosť porovnateľnú s ľudskou kožou a elasticitu ešte lepšiu. Vtedy si Japonec uvedomil, že jeho e-koža má také parametre, že by sa dala aplikovať nielen na ruky robotov, ale aj na ľudské.

Praktická aplikácia

Počas experimentálnej operácie v roku 2014 ňou pokryl časť srdca potkana a v priebehu troch hodín získali elektrokardiograf v dobrej kvalite na to, aby ním identifikovali srdcovú chybu. V roku 2015 pri­šlo ďalšie vylepšenie - do e-kože sa mu popri senzoroch merajúcich elektrickú aktivitu srdca a telesnú teplotu podarilo umiestniť miniatúrne ultrazvukové senzory priblíženia, podobné, aké sa využívajú v robotoch, robotických vysávačoch alebo smartfónoch.
Tie môžu byť použité na detekciu malých nádorov v tele, ktoré ľudská pokožka pri prehmataní necíti. Lekár v rukavici s e-kožou s takýmito senzormi by mohol jednoducho odhaliť nádor v pacientovom prsníku, pretože má inú hustotu ako jeho tkanivo. Tento rok do e-kože pridali aj senzory na meranie hladiny kyslíka. Namerané hodnoty boli jasne zobrazené prostredníctvom mikroelektronických prvkov, ktoré svietili červenou, zelenou alebo modrou.

Supertenká e-koža sa na ruke zároveň zmenila na digitálny displej schopný zobraziť ďalšie informácie. Môže byť dokonca prispôsobený na komerčné účely, ako je sledovanie médií. Mimoriadne zaujímavé je ďalšie medicínske využitie e-kože. Možno ju nalepiť napríklad na rameno, kde dokáže zachytávať nervové signály a preniesť ich do spodnej - protetickej časti ruky, ktorou bude možné prirodzene hýbať. Keďže koža je mimoriadne plastická a odolná, možno ju použiť aj v častiach oblečenia, ktoré dokáže takto monitorovať vaše životné funkcie. Zatiaľ však ide stále iba o koncepty. Podľa japonského vedca ku komerčnému využitiu e-kože povedie ešte relatívne dlhá cesta, jej nasadenie v praxi odhaduje najskôr o päť rokov.