科学家造出智能皮肤 感知触觉及湿度变化

随着技术的发展，一些曾经认为只有在科幻类作品里才能看到的事情，已经发生在了我们身边。科学家们发明了一种皮肤仿真技术，将帮助假肢使用者获得与正常人完全相同的触觉体验。这种人造皮肤就像真正的人类皮肤一样温暖且富有弹性。借助于内部的微型传感器，收集外界当中的变化，如温度和湿度等。尽管这种技术还在试验阶段，但相信随着技术手段的不断进步，未来的假肢佩戴者将得到与常人无异的感受。

这种人工手臂由3D打印技术生成，其使用者可通过神经或者大脑来进行控制。他们甚至还设计出了有自愈能力的，或者灵敏度超过人体皮肤1000倍的假肢皮肤。

这一切听起来的确非常令人向往，而使用带仿真皮肤的假肢将可能遭遇问题。使用者将无法感知危险的高温物品，同时由于握力较弱，拿在手上的东西也很容易掉地上。此外，智能假肢装具备多种传感器会较为僵化且容易折损，从而在灵活性上面不及真实的四肢。这些问题就是来自美国和韩国的科学家们想要解决的，他们设计出的智能仿真皮肤想要模仿真实皮肤的延展性，和高辨识率的传感能力。

智能皮肤的组成成分是有弹性的、透明的聚二甲硅氧烷(PDMS)。这种用于覆盖假肢的透明硅树脂材料镶满了传感器。用硅纳米带制作为蛇形传感器能够承受更大的拉力，且在被拉伸或者挤压时，不仅能产生电反馈信号，还可以探测表面的冷热。材料中的迷你电容器使得智能皮肤可以探测湿度。

为了测试这种材料探测湿度的能力，研究者们起初将人造皮肤与商用传感器所探测的湿度读数相比较，发现两者十分接近。研究者进行下一步测试，他们将湿度传感器戳进不同湿度的尿片里，毫无疑问，包裹了智能皮肤的义肢可以告诉你哪里是湿的哪里是干的。

他们在智能皮肤里安装的发热装置让其与人体温度相匹配，以求其更接近真实的皮肤。团队将真实的手的活动拍摄成片，用以指导皮肤的设计。像手指尖这些不太能被拉扯到的地方，他们会放置多一些的传感器，而诸如腕关节之类的动作较多的地方，则侧重于灵活性。

这样看来智能皮肤的研发似乎将非常顺利，但是实际上科学家们要面对一个共同的难题，就是如何将信息传递到使用者的大脑。通过在老鼠身上进行皮肤与神经刺激电极相连的测试，科学家们发现数据是能够成功传递到老鼠身上的，但是他们并不确定温度和压力对老鼠刺激到了何种程度。并且这种能电极并不适用于人体，需要通过大型动物实验来进行设备升级。