日本科學家研發出可彎折人造皮膚,試圖將其擴展至醫療、體育場景
人類可以通過肌肉、神經,甚至是大腦來控制高科技假肢的運動,但假肢上還缺少一層跟真實皮膚一樣能感知外界變化的人造皮膚。要擁有這樣一層人造皮膚,首先需要一層包裹感受器以感知温度、壓力、濕度的材料。
實際上在 2005年 時人造皮膚便已具備探測壓力和温度變化的能力,用於給機器人觸覺,但它們都缺乏 “柔性”。從 2003年 開始研發人造皮膚的東京大學電氣工程教授 Takao Someya,最近研發除了超薄、柔性的人造皮膚,可隨意彎折不會損壞,這意味着它可以像正常皮膚一樣進行包裹。
Someya 也在其中加入基於超聲波的靈敏度測試功能,使其檢測到壓力的細微變化。這一電子皮膚還能用來製作檢測乳腺癌腫瘤的手套:腫瘤通常比乳房組織更加堅硬,因此可以往附着於手套的傳感器上輸入數據,從而探知到腫瘤。
不過 Someya 還不能斷定它能替代乳房 X 光檢查,他還需要積累醫學知識來更精確地判斷乳腺腫瘤。不過可以確定的是,這種新型傳感器可以提供無痛監測和避免輻射。
電子皮膚還可以應用在假肢上,與大腦信號相輔相成地控制假肢。它還能監控氧氣水平,用於手術場景,或者用來製作監測運動員心率的傳感器。另一種想象方向是用在體育領域,比如告訴運動員用什麼資深、多大力度揮杆、握拍更好。
電子皮膚進入公共領域已經多年。2014年 時,韓國和美國研究員們已經制造了一種金和硅組成的高分子聚合物,用來模擬真實皮膚的伸縮性和高分辨率感官功能,每平方毫米擁有近 400 個傳感器。同時,Google 也開始研發人造皮膚,與智能手環接觸以測試癌症檢測納米粒子。2015年10月,斯坦福的研究人員研製了傳感器,通過電腦編碼使得人造皮膚可以跟皮下的神經相關聯,有觸感有温度,就像真實的皮膚一樣。
資料來源:36Kr