導(dǎo)讀電影《阿麗塔·戰(zhàn)斗天使》中機(jī)器人阿麗塔不僅擁有像人類一樣靈敏的觸覺，甚至還可以自愈。如今，這個科幻片中的“黑科技”，正在變成現(xiàn)實(shí)。近日，中國科學(xué)院與國外科研....

電影《阿麗塔·戰(zhàn)斗天使》中機(jī)器人阿麗塔不僅擁有像人類一樣靈敏的觸覺，甚至還可以自愈。如今，這個科幻片中的“黑科技”，正在變成現(xiàn)實(shí)。

近日，中國科學(xué)院與國外科研團(tuán)隊(duì)共同合作，開發(fā)出一種“超靈敏且可自我修復(fù)的離子皮膚”；蘭州大學(xué)柔性電子科研團(tuán)隊(duì)，提出了一種一體式自供能的全透明柔性電子皮膚；美國斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種智能皮膚噴霧，能夠通過AI來解釋手部動作，在沒有鍵盤的情況下進(jìn)行打字......這里所涉及的技術(shù)，俗稱“電子皮膚”。

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電子皮膚使人類有了

感知機(jī)器人的能力

或許你會問，電子皮膚是像游戲里那樣可以穿在身上的衣服嗎？

它確實(shí)可以穿在身上，不過并不是衣服。電子皮膚，其實(shí)是模仿人類皮膚感知功能，研究出來的一種新型的傳感器，它柔軟靈活，還可穿戴。跟人類皮膚一樣，它也能感受到外界刺激，并且把這些刺激轉(zhuǎn)化成不同的輸出信號。

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簡單來說，電子皮膚能讓機(jī)器人產(chǎn)生“觸覺”，可以被加工成各種形狀，能像衣服一樣附著在設(shè)備表面，因此電子皮膚在智慧醫(yī)療、人機(jī)交互（HMI）、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和人工智能（AI）等領(lǐng)域，都能發(fā)揮很大的作用。

但是，傳統(tǒng)電子皮膚也存在許多缺點(diǎn)。

首先，大多數(shù)電子皮膚需要與外部電源集成，以及多設(shè)備協(xié)調(diào)，供電很不方便。

其次，除了傳感部分外，大多組件都是剛性的，極大地影響了電子皮膚的美感、舒適性和安全性，也對信號采集產(chǎn)生了不利影響。

基于以上不便，人類迫切需要開發(fā)和構(gòu)建輕薄、柔軟、高透明度和高穩(wěn)定性的一體化自供電的透明電子皮膚。

新皮膚安排上了

可像防曬噴霧般噴涂

美國斯坦福大學(xué)開發(fā)的一種新智能皮膚可能預(yù)示著有一天人們可以在實(shí)現(xiàn)在隱形鍵盤上打字，僅靠觸摸來識別物體，或者允許用戶在沉浸式環(huán)境中通過手勢與應(yīng)用程序交流。

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研究人員描述，這種材料可像防曬噴霧一樣噴灑在手背上，并在此集成了一個微型電子網(wǎng)絡(luò)，它可感知皮膚伸展和彎曲。通過使用人工智能（AI），研究人員可根據(jù)手部動作和手勢解釋無數(shù)的日常任務(wù)。

研究人員表示，它可能在游戲、體育、遠(yuǎn)程醫(yī)療和機(jī)器人等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用和影響。

圖片圖源：斯坦福大學(xué)

這項(xiàng)研究的創(chuàng)新在于，采用一種嵌入聚氨酯中的可噴涂電敏網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)狀物具有電活性、生物相容性、透氣性，除非用肥皂和水擦拭，否則不會脫落。它與佩戴它的人手指皺紋緊密貼合。一個輕量級的藍(lán)牙模塊只需連接到網(wǎng)格上，就可無線傳輸信號變化。

“超級皮膚”正成為現(xiàn)實(shí)

現(xiàn)如今，科學(xué)家們還在致力于研究電子皮膚并給它賦予更多的功能：比如柔韌性、耐用性、跟人體組織的相容性、舒適性等，從而為人類提供更多幫助和自然皮膚的功能延伸。

中國蘭州大學(xué)在電子皮膚領(lǐng)域取得了新突破。該校蘭偉教授領(lǐng)銜的柔性電子科研團(tuán)隊(duì)，提出了一種一體式自供能的全透明柔性電子皮膚。這意味著，電子皮膚一改先前不方便、不美觀的缺點(diǎn)，能夠發(fā)揮更大的作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，新的電子皮膚系統(tǒng)具有優(yōu)異的柔性、透明性和電化學(xué)性能，靈敏度也很高。

圖片圖源：蘭州大學(xué)

在它系統(tǒng)內(nèi)“島橋結(jié)構(gòu)”應(yīng)變傳感器和“隱身電源”超級電容器的加持下，電子皮膚能夠無視形變和范圍的影響，傳感性能依舊；貼敷在人體皮膚上，還能實(shí)時監(jiān)測人體活動，脈搏、吞咽、肢體運(yùn)動等微弱生理信號都能檢測到，簡直變成了“超級皮膚”。

醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域的傳統(tǒng)假肢存在局限性大和價格昂貴的缺點(diǎn)。隨著科技的發(fā)展和創(chuàng)新，“電子皮膚”系列科研將成為這個領(lǐng)域重大的革新技術(shù)，將可以像創(chuàng)可貼一樣貼在人體的皮膚上追蹤并實(shí)時監(jiān)測人體的肌肉運(yùn)動，比如可以測量血壓、心率大腦活動等健康數(shù)據(jù)，并給予醫(yī)療幫助。未來還可能在義肢上進(jìn)行技術(shù)的革新，讓失去觸覺的人可以重新觸摸這個世界。

圖片圖源：Pixabay

雖然科幻片中那種電子產(chǎn)品完全融入人體，點(diǎn)一點(diǎn)手臂就能用作手表、手機(jī)的景象目前還無法實(shí)現(xiàn)，但相信在科研工作者們不斷努力下，這一天離我們不會太遠(yuǎn)。（參考：科技日報(bào)、蘭州大學(xué)、經(jīng)濟(jì)日報(bào)、中科院半導(dǎo)體所、i學(xué)術(shù)i科研）

來源： 世界互聯(lián)網(wǎng)大會