棒子这是要逆天?人造皮肤来袭!


 

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如今人类可以通过肌肉、神经,甚至是大脑来控制高科技义肢的运动。但这还远远不够——义肢上面还缺少一层跟真实皮肤一样能感知外界变化的人造皮肤。要拥有这样一层人造皮肤,首先需要一层包裹感受器以感知温度、压力、湿度的材料。

近日据MIT Technology Review网站的消息,韩国和美国研究员们已经制造了一种高分子聚合物,用来模拟真实皮肤的伸缩性和高分辨率感官功能。这种高分子聚合物布满了密集的传感器网络,传感器则由超薄的金和硅组成。超薄硅被安置成弯曲的纹理形状,以满足人造皮肤的伸缩需求。为了更加逼真,他们还额外加了一层执行器,让人造皮肤拥有和真实皮肤相似的温度。

可伸缩传感材料近年来陆续出现许多新的研究成果,但目前这款高分子聚合物是灵敏度最高的,每平方毫米拥有近 400 个传感器。

参与该项研究的Roozbeh Ghaffari同时也是MC10高新科技发展部门的负责人,他表示:“如果手指上的人造皮肤有这么多高分辨率传感器的话,大脑几乎可以接收到和正常手指传回来的一模一样的感官体验。”

 

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这种新型人造皮肤其实只解决了一小部分问题。更大的挑战在于,如何将传感器接收到的“感觉”和人类的神经系统持续稳定的连接起来,让大脑真正的感受到对应的感觉。

首尔大学里领导该项研究的 Dae-Hyeong Kim 做过一些实验:他把这种人造皮肤和老鼠的大脑连接在一起,并成功检测到感觉输入和感受皮层间的反应活动。但这个实验还是无法告诉我们老鼠是不是真正的感受到热度、湿度或者是触觉。Dae-Hyeong Kim 表示,要真正知道动物具体的感受,还需要在更大型的动物身上做实验。这也是他们未来的研究工作。

 

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事实上,人类身上已经有过一次类似的先例了。凯斯西储大学的Dustin Tyler博士是生物工程方面的专家,他曾经帮克利夫兰一名失去右手的男子安上具有知觉的义肢。这款义肢装有 20 个传感器,通过电极和断肢神经相连接。人不仅可以通过肌肉控制义肢抓取东西,还可以感受到手里东西的软硬。

不过,要实现高灵敏度传感器和神经的稳定对接,未来还有很长一段路要走。

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