人造柔性电子皮肤重建触觉

2023-05-24 10:15

文/陈根

细皮嫩肉连着心。那么，如何改善损伤的皮肤或假体与人体大脑的感应呢？据《科学》杂志最新发表的研究论文介绍，美国斯坦福大学的研究人员用电子电路、压力和温度传感器制造了一种新型的人造柔性电子皮肤，其中所有电路和传感器都由薄而有弹性的橡胶材料制成，被整合成一个很容易适应不平整表面的贴片，而且可以将压力或热量传感器的信号转换为大脑信号。

柔性电子皮肤贴片的工作原理

据研究人员介绍，人造柔性电子皮肤是模仿生物皮肤的运行机制，神经通过检测压力和温度，然后向大脑发送电信号，并执行大脑下发的行动指令。

在对大鼠的测试实验中，研究人员将电子皮肤贴片中的电极连接到大鼠大脑中处理触摸和温度的区域，然后通过触摸等方式对其施加压力。结果发现，大鼠大脑通过在运动控制区域的神经元之间发射更多信号来作出反应；而当研究人员通过一个可插入的人工突触装置将这些信号传送到大鼠腿上时，它则开始跳动。

柔性电子皮肤贴片在人体的应用

科学家们研究人造柔性电子皮肤的初衷，是希望用来改善皮肤损伤患者的假体。出于需要长时间佩戴的考虑，舒适度便是一个重要因素。就对，研究人员在电压测试后发现：这款人造柔性电子皮肤工作时所需施加的电压仅为传统人造皮肤设备所需电压的1/60，这意味着它不会那么热，而且可以更舒适地使用更长时间。

柔性电子皮肤贴片的发展前景

目前，这款人造柔性电子皮肤贴片的效用尚处于对局部皮肤损伤的改善，如若需大面积地替代人体真实的皮肤，那么还需要进行更复杂电路的优化和研发。另外，该贴片会将所有外部压力的感官数据都直接传输至人类大脑，与人体真实皮肤会过滤掉一些信息的方式，还是会有些许的差别。

基于柔性电子技术，科学家们研发的柔性电子皮肤已经将传统的人造皮肤变得更加柔软、贴合和轻便；而要想实现相关产品更好地契合于各种应用场景，同时在性能价格比上达到平衡，则还需要更多研究和探索。

原文标题 : 陈根：人造柔性电子皮肤重建触觉