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用人造電子皮膚重建觸覺(jué) 新技術(shù)聯(lián)系傳感器與大腦
2023年05月22日 11:49:17
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：6452
傳感器是現(xiàn)代工業(yè)中重要的組成部分，它是智能制造以及物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代化技術(shù)的基礎(chǔ)，可以說(shuō)，傳感器的發(fā)展一定程度上推動(dòng)了現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中意義重大，直接或間接地影響著科研、醫(yī)療等領(lǐng)域。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】傳感器是現(xiàn)代工業(yè)中重要的組成部分，它是智能制造以及物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代化技術(shù)的基礎(chǔ)，可以說(shuō)，傳感器的發(fā)展一定程度上推動(dòng)了現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中意義重大，直接或間接地影響著科研、醫(yī)療等領(lǐng)域。
如今，我們生活中傳感器隨處可見(jiàn)，它在許多時(shí)候代替我們承擔(dān)著感知世界探索世界的任務(wù)，我們也因此收獲了許多重要的突破。而就在最近傳感器技術(shù)似乎有了新的突破，這項(xiàng)突破便是“人造柔性電子皮膚”。
仿生生物皮膚一直以來(lái)都是熱門(mén)的課題，它的研究進(jìn)展影響著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展與醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展。在不少課題中，仿生生物皮膚被認(rèn)為是一種理想的，用于修復(fù)受損肌膚、延緩皮膚老化的未來(lái)技術(shù)。但一直以來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)都存在兩個(gè)難點(diǎn)：生理排斥以及操作邏輯。
其中操作邏輯上的難點(diǎn)其實(shí)源于傳感器信號(hào)與大腦信號(hào)之間的差異。
人造電子皮膚之所以能夠像傳統(tǒng)皮膚一樣感知物體的體積、重量、溫度，是因?yàn)槠渲惺褂昧巳嵝詨毫鞲衅髋c柔性溫度傳感器。但是，傳感器在傳遞信號(hào)的時(shí)候，采用的電信號(hào)是基于計(jì)算機(jī)邏輯的，與大腦信號(hào)并不相同。因此假設(shè)用這類(lèi)人造電子皮膚來(lái)制作假體皮膚，它所具備的“感覺(jué)”并不能傳遞給患者。
而就在最近，美國(guó)斯坦福大學(xué)研究人員成功用電子電路、壓力和溫度傳感器制造了一種新型人造柔性電子皮膚貼片，這種貼片可以將壓力或熱量傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)換為大腦信號(hào)，從而解決上述難題。并且，該團(tuán)隊(duì)成功在大鼠的測(cè)試中，通過(guò)人造柔性電子皮膚刺激大鼠實(shí)現(xiàn)踢腿。
不僅如此，由于大腦信號(hào)本身是微弱的電信號(hào)，因此新的人造柔性電子皮膚所需施加的電壓也僅僅只有傳統(tǒng)人造電子皮膚的六十分之一，有效的避免了過(guò)熱問(wèn)題，續(xù)航和使用時(shí)候患者的舒適度也得到了理論上的提升。
當(dāng)然這項(xiàng)技術(shù)目前還存在一些問(wèn)題，例如在處理信息的方式上與真實(shí)皮膚依舊存在差異，所能感受到的信息以及對(duì)信息的篩選能力也無(wú)法像真實(shí)皮膚那樣具體且復(fù)雜。此外還有前文提到的生理排斥問(wèn)題。換言之，想要將這種“人造柔性電子皮膚”用于大面積代替真實(shí)的皮膚，還有許多難題需要突破。但它的出現(xiàn)確實(shí)推進(jìn)了助柔性電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，甚至脫離人造皮膚本身，他對(duì)于電子產(chǎn)品的發(fā)展意義同樣重要。新技術(shù)聯(lián)系傳感器與大腦的同時(shí)，或許也將柔性電子技術(shù)與時(shí)代更緊密得聯(lián)系了起來(lái)。
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