休士頓大學研究人造皮膚,讓機器手能感受溫度

作者 | 發布日期 2017 年 09 月 24 日 0:00 | 分類 尖端科技 , 機器人 follow us in feedly

近日,來自休士頓大學的研究團隊發明了一種新型的人造皮膚,它有賦予機器手感受溫度的能力。雖然目前技術尚未完全成熟,但在不久的將來可能應用到更先進的醫療裝置,如手術手套、健康監護儀等。



休士頓大學機械工程助理教授余存江(Cunjiang Yu)及團隊參與了這項研究,並在《Science Advances》雜誌發表這項發明。

在文中,研究團隊解釋這項發明,「這是目前第一個無需任何特殊的機械結構就能實現拉伸性能的半導體」。這些橡膠半導體不僅具有優良的機械拉伸性,還具有良好的半導體電特性,可在拉伸 50% 情況下正常工作。根據人們以往的觀察,大多數有機和無機半導體都是機械不可拉伸,且傳統半導體製程比較複雜,因此這個最新發現才給人留下深刻的印象。

機器手新皮膚的材料構成

據了解,這項人造皮膚由一種矽基聚合物製造而成,再輔以小奈米線製的可傳輸電流之硬化材料。

與傳統半導體的製程相比, 這項製程相對來說較簡單和更穩定,然而缺點是比較脆弱,使用過程較複雜。

(Source:休士頓大學

至於這項為機器手賦予人造新皮膚發揮的優勢,余存江表示,全橡膠電子器件繼承了橡膠材料的機械性質,不僅具優良的可拉伸延展性、良好的電性能和高結構可靠性,還具有製程簡單、適合大規模製造、成本低等優點。

為了展示人造皮膚的有效性,研究團隊做了示範。在示範過程中,由皮膚包裹的機器手能感受到一杯熱水和一杯冰水的不同溫度;另一個測試手則能接到電腦訊號,然後將這些訊號準確翻譯成美國手語。

人造皮膚的未來走向何方?

據了解,柔性可拉伸電子在健康監測、醫療植入及人機互動等領域的應用前景十分廣闊。「我們預計,透過將半導體奈米纖維滲透到橡膠中,使彈性半導體促進可拉伸半導體的發展,進而推動可伸縮電子產品的廣泛應用,如人造皮膚、生物醫學植入物和手術手套等。 」在《Science Advances》文章中,余存江對人造皮膚的未來應用方向做出以上預測。

(本文由 雷鋒網 授權轉載;首圖來源:休士頓大學) 

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