人造電子皮膚能知冷熱分輕重 可助開(kāi)發(fā)有“觸覺(jué)”的假肢和可穿戴設(shè)備

 來(lái)自美和韓的兩個(gè)研究小組日前各自獨(dú)立開(kāi)發(fā)出一種人造電子皮膚。該材料不但能感受到冷熱變化，還能檢測(cè)出極其細(xì)微的壓力，未來(lái)有望借此開(kāi)發(fā)出有“觸覺(jué)”的可穿戴設(shè)備和假肢。

　　假肢的發(fā)展已經(jīng)走過(guò)了漫長(zhǎng)的道路。如今，新的假肢裝置已能與神經(jīng)系統(tǒng)相連，甚至能通過(guò)大腦信號(hào)直接對(duì)其進(jìn)行控制，大幅度提升殘疾人的生活質(zhì)量，幫助他們獲得一定的自主生活能力。不過(guò)，科學(xué)家們并不愿止步于此，他們希望開(kāi)發(fā)出像皮膚一樣的材料，幫助肢體殘疾人士重新獲得觸覺(jué)。

　　美斯坦福大學(xué)化學(xué)工程師鮑哲南花了近10年的時(shí)間來(lái)研究電子皮膚，希望能讓其具備人體皮膚的特性。日前，她和她的研究小組用一種有機(jī)電子材料打造出一種人工機(jī)械感受器系統(tǒng)。這種被稱(chēng)為數(shù)字觸覺(jué)的系統(tǒng)由兩層薄塑料片材料組成。頂層含有碳納米管傳感器，下層具有柔性電路。碳納米管傳感器在感受到壓力后，柔性電路可發(fā)射出脈沖信號(hào)將信息發(fā)送給神經(jīng)細(xì)胞。

　　韓蔚山家科學(xué)技術(shù)研究所開(kāi)發(fā)出一種皮狀物質(zhì)，能檢測(cè)出微弱的壓力和熱量，主要由塑料和石墨烯聚合物制成，在原理和結(jié)構(gòu)上和美的大體類(lèi)似。研究人員稱(chēng)，他們開(kāi)發(fā)出的電子皮膚具有極高的靈敏度，能檢測(cè)出水滴產(chǎn)生的壓力和頭發(fā)瞬間掠過(guò)的情形。

　　除假肢外，這些材料在可穿戴式醫(yī)療診斷領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用，鮑哲南團(tuán)隊(duì)將數(shù)字觸覺(jué)系統(tǒng)集成到一副手套當(dāng)中，使其能精確反應(yīng)出手在抓握時(shí)壓力的大??；韓的團(tuán)隊(duì)則用他們開(kāi)發(fā)出的電子皮膚制作了一種能夠監(jiān)測(cè)血壓的腕帶。