導讀電影《阿麗塔·戰斗天使》中機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”，正在變成現實。近日，中國科學院與國外科研....

電影《阿麗塔·戰斗天使》中機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”，正在變成現實。

近日，中國科學院與國外科研團隊共同合作，開發出一種“超靈敏且可自我修復的離子皮膚”；蘭州大學柔性電子科研團隊，提出了一種一體式自供能的全透明柔性電子皮膚；美國斯坦福大學的研究團隊開發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行打字......這里所涉及的技術，俗稱“電子皮膚”。

圖源：Pixabay

電子皮膚使人類有了感知機器人的能力

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？

它確實可以穿在身上，不過并不是衣服。電子皮膚，其實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，并且把這些刺激轉化成不同的輸出信號。

圖源：Bilibili

簡單來說，電子皮膚能讓機器人產生“觸覺”，可以被加工成各種形狀，能像衣服一樣附著在設備表面，因此電子皮膚在智慧醫療、人機交互（HMI）、虛擬現實（VR）和人工智能（AI）等領域，都能發揮很大的作用。

但是，傳統電子皮膚也存在許多缺點。

首先，大多數電子皮膚需要與外部電源集成，以及多設備協調，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，也對信號采集產生了不利影響。

基于以上不便，人類迫切需要開發和構建輕薄、柔軟、高透明度和高穩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

美國斯坦福大學開發的一種新智能皮膚可能預示著有一天人們可以在實現在隱形鍵盤上打字，僅靠觸摸來識別物體，或者允許用戶在沉浸式環境中通過手勢與應用程序交流。

圖源：斯坦福大學

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絡，它可感知皮膚伸展和彎曲。通過使用人工智能（AI），研究人員可根據手部動作和手勢解釋無數的日常任務。

研究人員表示，它可能在游戲、體育、遠程醫療和機器人等領域具有廣泛的應用和影響。

圖源：斯坦福大學

這項研究的創新在于，采用一種嵌入聚氨酯中的可噴涂電敏網狀網絡，這種網狀物具有電活性、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。一個輕量級的藍牙模塊只需連接到網格上，就可無線傳輸信號變化。

“超級皮膚”正成為現實

現如今，科學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。

中國蘭州大學在電子皮膚領域取得了新突破。該校蘭偉教授領銜的柔性電子科研團隊，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，能夠發揮更大的作用。實驗結果表明，新的電子皮膚系統具有優異的柔性、透明性和電化學性能，靈敏度也很高。

圖源：蘭州大學

在它系統內“島橋結構”應變傳感器和“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，還能實時監測人體活動，脈搏、吞咽、肢體運動等微弱生理信號都能檢測到，簡直變成了“超級皮膚”。

醫療康復領域的傳統假肢存在局限性大和價格昂貴的缺點。隨著科技的發展和創新，“電子皮膚”系列科研將成為這個領域重大的革新技術，將可以像創可貼一樣貼在人體的皮膚上追蹤并實時監測人體的肌肉運動，比如可以測量血壓、心率大腦活動等健康數據，并給予醫療幫助。未來還可能在義肢上進行技術的革新，讓失去觸覺的人可以重新觸摸這個世界。

圖源：Pixabay

雖然科幻片中那種電子產品完全融入人體，點一點手臂就能用作手表、手機的景象目前還無法實現，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。

審核：張寧策劃：李政葳撰文：雷渺鑫編輯：李飛、穆子葉

參考 |科技日報、蘭州大學、經濟日報、中科院半導體所、 i學術i科研

來源： 世界互聯網大會