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“智能皮肤”备受关注，能探索微生物、感受“疼痛”

导读：近年来，科学家们一直致力于研发具有触觉敏感性的“智能皮肤”，比如能探测微生物的“智能皮肤”、可感受“疼痛”的电子皮肤、自供电机械发光的“智能皮肤”......实现皮肤超强的感知功能。

　　随着人工智能的飞速发展应用，人们对机器人的期待不仅仅局限于让它们会说话、能行动。倘若它们有嗅觉、有触觉、能感知......那就离真正的智能又近一步。甚至还有助促进具有人类敏感性的新一代智能机器人开发，以及智能假肢的研发。

　　近年来，科学家们一直致力于研发具有触觉敏感性的“智能皮肤”，比如能探测微生物的“智能皮肤”、可感受“疼痛”的电子皮肤、自供电机械发光的“智能皮肤”......实现皮肤超强的感知功能。

　　能探测微生物的“智能皮肤”

　　据悉，意大利和奥地利研究人员开创性地研发出一种三合一混合材料，被称为新一代“智能皮肤”。“智能皮肤”的灵敏度是真实皮肤的1000倍，并且还能够探测触觉、温度、水分甚至微生物，对于促进灵敏机器人和智能假肢的研发具有十分重要的意义。

　　研究人员表示，人类皮肤可感知约1平方毫米大小的物体，智能皮肤的灵敏度为人类皮肤的上千倍，可以探测微生物等更小的对象。后续应用在医疗保健领域，独立检测微生物并给出相关报告，还可用于能感知温度或湿度的人体假肢，能更灵敏地感知环境的机器人等。

　　实际上，“智能皮肤”很容易扩展，研究团队目前正在优化该皮肤的特性，希望扩大材料反应的温度范围，提高其柔韧性。

　　可感受“疼痛”的电子皮肤

　　近日，格拉斯哥大学的一组工程师发表论文称，他们开发了一种能感受“疼痛”的电子皮肤，或能帮助创造出具有人类敏感性的新一代智能机器人。该系统模仿大脑的神经通路以进行学习，使用智能皮肤的机械手表现出对外部刺激做出反应的能力。

　　据说，研究人员将由168个由氧化锌纳米线制成的突触晶体管组，直接打印到柔性塑料表面上。之后再将突触晶体管与存在于全关节的人形机器人手掌上的皮肤传感器连接起来。并用电压尖峰的不同输出来教导皮肤对模拟疼痛做出反应。

　　通过设置一个输入电压阈值以引起反应，该团队能够让机器人的手从手掌中心的尖锐刺拳中后退。简言之，它学会了能感受“疼痛”的能力，就跟人类一样。

　　自供电机械发光的“智能皮肤”

　　智能皮肤被认为是超敏感自供电的并且希望赋予皮肤视觉上感知刺激的能力。日前，郑州大学申长雨院士、刘春太教授、代坤教授和中国科学院北京纳米能源与系统研究所潘曹峰研究员开发了一种超灵敏的自供电机械发光“智能皮肤”(SPMSS)。

　　受益于基于Ti3C2Tx(MXene)/碳纳米管协同相互作用的独特应变相关微裂纹结构设计，SPMSS具有超低检测限、超高灵敏度、超快响应时间等优异的应变传感性能，以及在拉伸下表现出可调且高度敏感的ML特征。

　　这些都赋予智能皮肤可靠的电源供应和自供电感应能力，并且在健康监测、视觉传感和自供电传感方面具有多功能应用。