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日本科学家研发出可弯折人造皮肤,试图将其扩展至医疗、体育场景

人类可以通过肌肉、神经,甚至是大脑来控制高科技假肢的运动,但假肢上还缺少一层跟真实皮肤一样能感知外界变化的人造皮肤。要拥有这样一层人造皮肤,首先需要一层包裹感受器以感知温度、压力、湿度的材料。

实际上在 2005年 时人造皮肤便已具备探测压力和温度变化的能力,用于给机器人触觉,但它们都缺乏 “柔性”。从 2003年 开始研发人造皮肤的东京大学电气工程教授 Takao Someya,最近研发除了超薄、柔性的人造皮肤,可随意弯折不会损坏,这意味着它可以像正常皮肤一样进行包裹。

日本科学家研发出可弯折人造皮肤,试图将其扩展至医疗、体育场景

Someya 也在其中加入基于超声波的灵敏度测试功能,使其检测到压力的细微变化。这一电子皮肤还能用来制作检测乳腺癌肿瘤的手套:肿瘤通常比乳房组织更加坚硬,因此可以往附着于手套的传感器上输入数据,从而探知到肿瘤。

不过 Someya 还不能断定它能替代乳房 X 光检查,他还需要积累医学知识来更精确地判断乳腺肿瘤。不过可以确定的是,这种新型传感器可以提供无痛监测和避免辐射。

电子皮肤还可以应用在假肢上,与大脑信号相辅相成地控制假肢。它还能监控氧气水平,用于手术场景,或者用来制作监测运动员心率的传感器。另一种想象方向是用在体育领域,比如告诉运动员用什么资深、多大力度挥杆、握拍更好。

电子皮肤进入公共领域已经多年。2014年 时,韩国和美国研究员们已经制造了一种金和硅组成的高分子聚合物,用来模拟真实皮肤的伸缩性和高分辨率感官功能,每平方毫米拥有近 400 个传感器。同时,Google 也开始研发人造皮肤,与智能手环接触以测试癌症检测纳米粒子。2015年10月,斯坦福的研究人员研制了传感器,通过电脑编码使得人造皮肤可以跟皮下的神经相关联,有触感有温度,就像真实的皮肤一样

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