您現(xiàn)在的位置是:首頁(yè) >要聞 > 2020-11-25 08:42:36 來(lái)源:
可以感覺(jué)到的電子皮膚更像皮膚
如果我們沒(méi)有皮膚怎么辦?我們將沒(méi)有觸覺(jué),沒(méi)有感冒或疼痛感,使我們無(wú)法應(yīng)對(duì)大多數(shù)情況。皮膚不僅是器官的保護(hù)殼,還是生存的信號(hào)系統(tǒng),它提供有關(guān)外部刺激或溫度的信息,或者是報(bào)告天氣的氣象臺(tái)。緊密包裹在整個(gè)皮膚中的觸覺(jué)感受器感受到溫度或機(jī)械刺激(例如觸摸或擠壓),并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳遞給大腦。
電子皮膚所面臨的挑戰(zhàn)是開(kāi)發(fā)用于人造皮膚或類(lèi)人機(jī)器人(如類(lèi)人動(dòng)物)的電子皮膚,因?yàn)樗M可能感覺(jué)到溫度和運(yùn)動(dòng),就像人類(lèi)皮膚感覺(jué)到的那樣。到目前為止,有一些電子皮膚可以分別檢測(cè)運(yùn)動(dòng)或溫度,但是沒(méi)有人能夠像人類(lèi)皮膚一樣同時(shí)識(shí)別這兩種情況。
由POSTECH教授Jeong Unong和材料科學(xué)與工程系的Insang You博士以及斯坦福大學(xué)的Zhenan Bao教授組成的聯(lián)合研究小組共同開(kāi)發(fā)了一種多模態(tài)離子電子皮膚,可以同時(shí)測(cè)量溫度和機(jī)械刺激時(shí)間。該研究結(jié)果發(fā)表在11月20日的《科學(xué)》雜志上,其特征是通過(guò)應(yīng)用離子導(dǎo)體的特殊特性來(lái)制作非常簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。
人體皮膚中有多種觸覺(jué)受體,可以檢測(cè)高溫或低溫以及其他觸感,例如捏,扭或推。通過(guò)這些受體,人類(lèi)可以區(qū)分機(jī)械刺激和溫度。如果對(duì)皮膚施加機(jī)械刺激,到目前為止制造的常規(guī)電子皮膚在測(cè)量溫度方面存在困難。
人體皮膚可以自由拉伸但不會(huì)破裂,因?yàn)樗錆M(mǎn)了電解質(zhì),因此聯(lián)合研究小組使用這些材料制成了傳感器。他們還利用了這樣的事實(shí),即包含電解質(zhì)的離子導(dǎo)體材料根據(jù)其測(cè)量頻率可以具有不同的可測(cè)量特性?;谶@一新發(fā)現(xiàn),創(chuàng)造了一種多功能人工受體,可以同時(shí)測(cè)量觸覺(jué)和溫度。