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美國科學(xué)家在最新一期《科學(xué)》雜志上發(fā)表研究論文稱，他們研制出一種新型人造柔性電子皮膚貼片，可以將壓力或熱量傳感器的信號轉(zhuǎn)換為大腦信號。在對大鼠的測試中，將電子皮膚與大鼠的大腦相連后，觸摸該皮膚會刺激大鼠踢腿。最新研究有望用來改善皮膚損傷患者的假體。
斯坦福大學(xué)研究人員用電子電路、壓力和溫度傳感器制造了這種電子皮膚，所有電路和傳感器都由薄而有彈性的橡膠材料制成。他們將這些組件整合成一個貼片，這一貼片很容易適應(yīng)不平整的表面，如人類手指等。這種電子皮膚的工作原理是模仿生物皮膚。在生物皮膚中，神經(jīng)檢測壓力或溫度，然后向大腦發(fā)送電信號。
這款電子皮膚工作所需施加的電壓僅為傳統(tǒng)人造皮膚設(shè)備所需電壓的1/60，這可能意味著它不會過熱，可更舒適地使用更長時間，而任何用作皮膚損傷患者假體的人造皮膚都需要足夠舒適，能長時間佩戴。
對人類來說，皮膚觸感會觸發(fā)肌肉的快速運動，因此研究人員將新研制出來的電子皮膚與活體大鼠的神經(jīng)系統(tǒng)相連，看看它是否可做類似的事情。該團隊將電子皮膚貼片中的電極連接到大鼠大腦中處理觸摸和溫度的區(qū)域，然后對其施加壓力。結(jié)果表明，大鼠大腦通過在運動控制區(qū)域的神經(jīng)元之間發(fā)射更多信號來作出反應(yīng)。當(dāng)研究人員通過一個可插入的人工突觸裝置將這些信號傳送到大鼠腿上時，它開始跳動。
研究人員表示，這表明電子皮膚有觸感后會觸發(fā)動作，但這種電子皮膚要想大面積代替真實的皮膚，可能需要更復(fù)雜的電路。此外，該人造皮膚會將所有感官數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)酱竽X，而人類皮膚并不以這種方式處理感官數(shù)據(jù)，會過濾掉一些信息。
近年來，以電子皮膚為代表的柔性電子技術(shù)方興未艾。原本冷冰冰、硬邦邦、沉甸甸的電子元器件和設(shè)備，借助柔性電子技術(shù)，可以變得更加柔軟、貼合、輕便。目前，柔性電子技術(shù)正在從實驗室逐步走向應(yīng)用，要想實現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)品更好地契合于各種應(yīng)用場景，同時在性能價格比上達(dá)到平衡，還需要更多研究和探索。
來源：科技日報
