【導讀】假肢皮膚的研究目前已經(jīng)到了能與真皮膚一樣溫熱有彈性。因為內部鑲嵌有微型傳感器能夠采集溫度、濕度、氣壓等周?chē)h(huán)境信號。雖然說(shuō)這些為時(shí)尚早，但是相信未來(lái)科技一定會(huì )發(fā)展到能夠將感官信息傳送到截肢者大腦中，并且感受假肢感受。
這一切聽(tīng)起來(lái)的確非常令人向往，而使用帶仿真皮膚的假肢將可能遭遇問(wèn)題。使用者將無(wú)法感知危險的高溫物品，同時(shí)由于握力較弱，拿在手上的東西也很容易掉地上。此外，智能假肢裝具備多種傳感器會(huì )較為僵化且容易折損，從而在靈活性上面不及真實(shí)的四肢。這些問(wèn)題就是來(lái)自美國和韓國的科學(xué)家們想要解決的，他們設計出的智能仿真皮膚想要模仿真實(shí)皮膚的延展性，和高辨識率的傳感能力。
正如Nature Communications 所描述的那樣，智能皮膚的組成成分是有彈性的、透明的聚二甲硅氧烷（PDMS）。這種用于覆蓋假肢的透明硅樹(shù)脂材料鑲滿(mǎn)了傳感器。用硅納米帶制作為蛇形傳感器能夠承受更大的拉力，且在被拉伸或者擠壓時(shí)，不僅能產(chǎn)生電反饋信號，還可以探測表面的冷熱。材料中的迷你電容器使得智能皮膚可以探測濕度。
為了測試這種材料探測濕度的能力，研究者們起初將人造皮膚與商用傳感器所探測的濕度讀數相比較，發(fā)現兩者十分接近。研究者進(jìn)行下一步測試，他們將濕度傳感器戳進(jìn)不同濕度的尿片里，毫無(wú)疑問(wèn)，包裹了智能皮膚的義肢可以告訴你哪里是濕的哪里是干的。
他們在智能皮膚里安裝的發(fā)熱裝置讓其與人體溫度相匹配，以求其更接近真實(shí)的皮膚。團隊將真實(shí)的手的活動(dòng)拍攝成片，用以指導皮膚的設計。像手指尖這些不太能被拉扯到的地方，他們會(huì )放置多一些的傳感器，而諸如腕關(guān)節之類(lèi)的動(dòng)作較多的地方，則側重于靈活性。
盡管在這里智能皮膚聽(tīng)起來(lái)很酷，但這一切的前提是傳感器信息能夠被傳遞到使用者的大腦。研究團隊將皮膚與神經(jīng)刺激電極相連接在老鼠身上測試。盡管他們發(fā)現數據都被成功傳遞給老鼠，但是不知道老鼠能感受諸如溫度和壓力等刺激達到哪種程度。除此之外，這些電極現在并不適用于人體，故研究者們也想要通過(guò)在大型動(dòng)物身上的研究來(lái)升級相關(guān)設備。
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