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用人造电子皮肤重建触觉 新技术联系传感器与大脑 环球聚看点

发布时间: 2023-05-22 12:11:09 来源:化工仪器网


(相关资料图)

传感器是现代工业中重要的组成部分,它是智能制造以及物联网等现代化技术的基础,可以说,传感器的发展一定程度上推动了现代化社会的发展,在经济建设中意义重大,直接或间接地影响着科研、医疗等领域。

如今,我们生活中传感器随处可见,它在许多时候代替我们承担着感知世界探索世界的任务,我们也因此收获了许多重要的突破。而就在最近传感器技术似乎有了新的突破,这项突破便是“人造柔性电子皮肤”。

仿生生物皮肤一直以来都是热门的课题,它的研究进展影响着机器人技术的发展与医疗技术的发展。在不少课题中,仿生生物皮肤被认为是一种理想的,用于修复受损肌肤、延缓皮肤老化的未来技术。但一直以来,这项技术都存在两个难点:生理排斥以及操作逻辑。

其中操作逻辑上的难点其实源于传感器信号与大脑信号之间的差异。

人造电子皮肤之所以能够像传统皮肤一样感知物体的体积、重量、温度,是因为其中使用了柔性压力传感器与柔性温度传感器。但是,传感器在传递信号的时候,采用的电信号是基于计算机逻辑的,与大脑信号并不相同。因此假设用这类人造电子皮肤来制作假体皮肤,它所具备的“感觉”并不能传递给患者。

而就在最近,美国斯坦福大学研究人员成功用电子电路、压力和温度传感器制造了一种新型人造柔性电子皮肤贴片,这种贴片可以将压力或热量传感器的信号转换为大脑信号,从而解决上述难题。并且,该团队成功在大鼠的测试中,通过人造柔性电子皮肤刺激大鼠实现踢腿。

不仅如此,由于大脑信号本身是微弱的电信号,因此新的人造柔性电子皮肤所需施加的电压也仅仅只有传统人造电子皮肤的六十分之一,有效的避免了过热问题,续航和使用时候患者的舒适度也得到了理论上的提升。

当然这项技术目前还存在一些问题,例如在处理信息的方式上与真实皮肤依旧存在差异,所能感受到的信息以及对信息的筛选能力也无法像真实皮肤那样具体且复杂。此外还有前文提到的生理排斥问题。换言之,想要将这种“人造柔性电子皮肤”用于大面积代替真实的皮肤,还有许多难题需要突破。但它的出现确实推进了助柔性电子技术的进一步发展,甚至脱离人造皮肤本身,他对于电子产品的发展意义同样重要。新技术联系传感器与大脑的同时,或许也将柔性电子技术与时代更紧密得联系了起来。

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