Parmak İzlerinin Nem Düzenleyici Sistemi İnsan Dokunuşunu Güçlendiriyor

Yeni bir araştırmaya göre, insanların parmak izleri yalnızca akıllı telefonumuzu düşürmemizi engellemeye yardımcı olmakla kalmayıp aynı zamanda bilim insanlarının daha iyi protez uzuvlar, robotik ekipman ve sanal gerçeklik ortamları geliştirmelerine de yardımcı olabilecek kendi kendini düzenleyen bir nem düzenleyici sisteme sahiptir.

Primatlar; insanlar, maymunlar ve kuyruksuz maymunlar dahil olmak üzere ellerinde ve ayaklarında vücutlarının diğer bölgelerine göre daha yoğun ter bezleri bulunan epidermal çıkıntılar geliştirdiler. Bu, nesneleri tutarken daha fazla kavrayış sağlamak için cilt neminin hassas bir şekilde düzenlenmesine olanak tanır.

Parmak izleri, pürüzsüz yüzeylerle temas halindeyken sürtünmeyi artırmaya yardımcı olur.

Pürüzlü yüzeylerde tutuşu ve dokunsal hassasiyeti artırır. Nem düzenleyici sistem, sürtünmeyi en üst düzeye çıkarmak için cildin keratin katmanının mümkün olan en iyi şekilde nemlendirilmesini sağlar. Birmingham Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, Seul Ulusal Üniversitesi ve Yonsei Üniversitesi de dahil olmak üzere Güney Kore’deki araştırma kurumlarında ortaklarla çalıştı ve bulgularını bugün Proceedings of the National Academy of Sciences’da (PNAS) yayınladılar.

Birmingham Üniversitesi’nde İmalat Mühendisliği profesörü olan yazar Mike Adams şu yorumu yaptı: “Primatlar ellerinde ve ayaklarında epidermal çıkıntılar geliştirdiler. Katı nesnelerle temas sırasında, parmak izi çıkıntıları kavrama ve hassas tutuş için önemlidir. Dış kaynaklardan veya ter gözeneklerinden gelen nem seviyelerini düzenlerler.

Böylece sürtünme en üst düzeye çıkarılır ve biz de “felaket” kaymayı önler ve akıllı telefonlarımızı tutmaya devam ederiz. Parmak pedi sürtünmesinin etkisini anlamak, daha gerçekçi dokunsal sensörler geliştirmemize yardımcı olacaktır. Örneğin, robotik ve protez uygulamaları, dokunmatik ekranlar ve sanal gerçeklik ortamları için dokunsal geri bildirim sistemleri.”

Ultrasonik yağlama genellikle duyusal (dokunsal) geri bildirim sağlayan dokunmatik ekranlarda kullanılır.

Nemli parmak pedlerine kıyasla kullanıcının parmakları kuru olduğunda etkinliği azalır. Dahası, dokumalar gibi ince dokulu yüzeyleri dokunarak ayırt edebilmek indüklenen yanal titreşimlere dayanır. Ancak kayma sürtünmesinin olmaması, gerçekte neye dokunduğumuzu tanımlama yeteneğimizi engeller. Parmak izleri primatlara ve koalalara özgüdür. Aşırı nemin buharlaşmasını artırma işlevine sahip gibi görünen parmak izleri, tabanlarında tutuşu en üst düzeye çıkaran bir nem rezervuarı sağlar.

Araştırmacılar, parmak pedleri geçirimsiz yüzeylerle temas ettiğinde, çıkıntılardaki gözeneklerden gelen terin cildi daha yumuşak hale getirdiğini ve dolayısıyla sürtünmeyi önemli ölçüde artırdığını keşfettiler. Bununla birlikte, çıkıntıların uyumundaki sonuçta ortaya çıkan artış, ter gözeneklerinin sonunda tıkanmasına neden olur ve dolayısıyla nesneleri tutma kabiliyetimizi azaltacak aşırı nemi önler.

Bilim insanları, yüksek teknolojili lazer tabanlı görüntüleme sistemini kullanarak; parmaklarımızdaki nem düzenleyicilerin, bir nesne ile temas halindeyken -parmak izi çıkıntılarının kesitsel şekli sebebiyle- ter gözeneklerindeki tıkanma ve dış etkenlerden kaynaklı ıslanmada aşırı nemin hızlandırılmış buharlaşmasının birleşimi olarak açıklanabileceğini buldular.

Bu iki işlev, parmak çıkıntıları başlangıçta ıslak veya kuru olsa da sürtünmeyi en üst düzeye çıkaran parmak izi çıkıntılarında optimum nem miktarının korunmasına neden olur. Profesör Adams, “Nemi yönetmeye yönelik bu ikili yapı, primatlara hem kuru hem de ıslak koşullarda evrimsel bir avantaj sağladı; onlara ayılar ve büyük kediler gibi hayvanlar için kullanıma elverişli olmayan manipülaif ve lokomotif yetenekler sağladı,” diye ekledi.