美研制出能感知微小壓力人造皮膚
2010-09-14 來(lái)源：中國(guó)聚合物網(wǎng)
一只蒼蠅停在你的臉上，輕微的觸感使你馬上察覺(jué)到了它。怎樣使機(jī)器人或人造肢體的“皮膚”也擁有這樣的靈敏度？美國(guó)科學(xué)家在這方面取得了突破性進(jìn)展，研制出能感知微小壓力的人造皮膚。
來(lái)自美國(guó)斯坦福大學(xué)和加州大學(xué)伯克利分校的兩個(gè)研究小組分別在最新一期《自然—材料學(xué)》雜志上發(fā)表論文，報(bào)告了各自的研究成果。
新研制出的兩種材料都能感知1千帕斯卡以下的壓強(qiáng)變化，與握筆或敲鍵盤等日常動(dòng)作的力道相似，以往的材料達(dá)不到這樣的靈敏度。
斯坦福大學(xué)華裔科學(xué)家鮑哲楠領(lǐng)導(dǎo)的研究小組說(shuō)，他們使用一種稱為聚二甲基硅氧烷（PDMS）的彈性物質(zhì)研制出人造皮膚，實(shí)際測(cè)試表明這種材料能清晰地感知一只蒼蠅或蝴蝶停在其表面所造成的“觸覺(jué)”，并且作出感應(yīng)的速度非？。
鮑哲楠的研究小組希望在此基礎(chǔ)上研制拉伸性更好的人造皮膚，以適應(yīng)醫(yī)用需求，預(yù)期在今年年底之前就能拿出樣品。不過(guò)，研究人員表示，要使人造皮膚具備“生物兼容”能力，即能夠與真正的人體組織結(jié)合，還是一個(gè)有待長(zhǎng)期研究的問(wèn)題。
加州大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家使用另一種方法，將半導(dǎo)體納米線制成網(wǎng)格，嵌在有彈性的壓感橡膠中，制成能夠彎曲的壓力傳感裝置，這種人造皮膚即使彎曲成U形仍能發(fā)揮作用。
發(fā)表在同期雜志上的一篇評(píng)論文章對(duì)這兩項(xiàng)成果給予高度評(píng)價(jià)。文章說(shuō)，鮑哲楠小組的人造皮膚在敏感程度方面特別突出，加州大學(xué)小組的人造皮膚則以柔韌性見(jiàn)長(zhǎng)，或許將來(lái)會(huì)出現(xiàn)結(jié)合上述優(yōu)點(diǎn)的材料。
有了靈敏的“觸覺(jué)”，未來(lái)的假肢就能夠更像病人本來(lái)的肢體，機(jī)器人則可以做一些非常細(xì)致的動(dòng)作——比如清洗精致的瓷碗而不把它們捏壞或摔碎。
但也有專家提出，人造皮膚要具備與天然皮膚相同的功能，還有一些重要障礙必須克服，包括怎樣感知來(lái)自平行方向的“剪力”，比如輕撓皮膚所產(chǎn)生的感覺(jué)。
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（責(zé)任編輯：佳）
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