科学家发明了一种人造皮肤,能够以电子信号的形式发出痛觉的警讯,在假肢、机器人方面有广泛的用途。
人造皮肤可以分辨轻触一颗图钉和用力按下去的区别——这是以前的电子科技无法做到的。此仅为示意图。
研究负责人澳大利亚墨尔本理工大学(RMIT University)的巴斯卡兰(Madhu Bhaskaran)说:“皮肤是我们人体最大的感知器官。我们每时每刻都在感受各种信号,但是,皮肤只在特定的感觉超过一定临界点的时候,才会发出疼痛的信号,比如碰到太烫或太尖厉的物品。”
“在这项研究之前,没有任何电子科技能够真实地模拟人体的每一种痛感。我们的人造皮肤在外界的压力、热度和冷度达到疼痛临界点的时候,立即触发反应。这是开发未来智能假肢和机器人所需的复杂反馈系统的重要一步。”
研究人员介绍说,他们开发了三种重要的功能原型,每一种都以电子形式模拟一种皮肤感知性能,通过将不同的功能原型整合,适合不同的用途。
他们的研究最近发表在《高级智能系统》(Advanced Intelligent Systems)期刊上,并在申请专利。他们提到的三种前沿的基本功能包括:
软件电子设备:以氧化材料和生物相容性硅结合,制成透明的、不易断裂的可穿戴电子设备,薄如贴片;
感温涂层:在一种感温材料的基础上,制成只有人类毛发千分之一薄的涂层;
仿大脑记忆体:模拟大脑长期记忆体的电子记忆细胞,可提取和保存以前的信息。
压力触感原型是软件电子设备和仿大脑记忆体的结合;感温原型是感温涂层和记忆体的结合;痛觉感应器是所有三种功能的结合。
博士生研究员拉曼(Ataur Rahman)说,每一种应用原型都用到了记忆体,记忆体负责当压力、热力或疼痛达到预设的临界点的时候,触发反应。
拉曼说:“我们的人造皮肤可以分辨轻触一颗图钉和用力按下去的区别——这是以前的电子科技无法做到的。”
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