媲美真人皮肤功能 未来机器人或披上“画皮”

发表于 讨论求助 2023-05-10 14:56:27

近期,生物医学刚刚又迈进了一步。科罗拉多大学博尔德分校的科学家在近期创造了所谓的电子皮肤。该电子皮肤是一种薄的半透明材料,它可以测量温度,压力,湿度和气流,作用就像真实皮肤一样。这项新材料的具体介绍将发表在Science Advances上,电子皮肤的面世有着重大的意义,有了他我们可以制造出更好的假肢,提高未来机器人的安全性,并有助于开发其他生物医疗器械。 

 


“电子皮肤具有相当广泛的用途,它能够激发其他被动系统的感受。”罗拉多大学的机械工程师介绍到。那些被动系统是我们使用的电子设备,不过它们与我们的皮肤自然具有的功能还是有所不同。

 

这种电子皮肤能够感知压力,这是改善假肢的关键因素。例如,如果电子皮肤包裹在假手上,则电子皮肤将使假体在拿着玻璃杯时感觉到压力,控制机械手施的用力防止使用者意外地压碎杯子。

 

“真正的皮肤真皮可以防止人们被烫伤。”科罗拉多大学的化学教授告诉记者。“电子皮肤基本上可以模仿这功能,至少这是电子皮肤的一大部分。”

 

电子皮肤也将应用于机器人。在未来,如果机器人以某种形式处理婴儿,他们将能够感受到压力和温度。

 

“感知是至关重要的,因为当人类与机器人互动时,我们要确保机器人不会伤害人,”科罗拉多大学研究员解释到。“在未来,机器人可能会应用于照顾婴儿,如果机器人可以感受到压力,机器人可以更安全地照顾婴儿。同时,他们也具有了检测发烧的功能。”

 

“当宝宝生病时,机器人可以用手指触摸婴儿,机器人可以告诉宝宝的温度是多高。”

 

该材料由称为聚亚胺的聚合物网络以及银纳米颗粒制成,后者提供强度,化学稳定性和导电性。研究人员解释说,电子皮肤可以自愈,只需将乙醇中发现的化合物与材料混合即可。热量和压力可以让电子皮肤容易包裹弯曲的物体,如人体皮肤和错综复杂的机器人手。此外,材料是可回收的,这正是研究人员说他们的电子皮材料是独一无二的。

 

“我认为我们是第一批展示这种多功能电子皮肤回收利用的组织,”科罗拉多大学的研究员说。

 

通过将聚合物浸泡到可降解聚合物的溶液中并将银纳米粒子分离,将其沉入溶液底部,从而回收电子表层。“什么促使我们使这种设备可以回收是因为,现在我们正面临着由于数千万吨电子废物造成的非常严重的环境污染,”科罗拉多大学的研究员补充道。 

 

科罗拉多大学的研究员将可回收性概念进一步推向了新阶段。他们看到了一个未来,只需将手机或笔记本电脑浸泡在溶解物质的解决方案中即可再次使用。科罗拉多大学的研究员说,“这是他们的梦想”。

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