為義肢患者傳喜訊!「電子皮膚」幫助再次感受外界冷暖

作者 | 發布日期 2018 年 02 月 12 日 11:54 | 分類 奈米 , 尖端科技 , 材料 follow us in feedly

生物科技又躍進一大步!美國科羅拉多大學波德分校研究人員創造出一種「電子皮膚」,透過內嵌感測器來測量溫度、壓力、濕度和氣流,得以讓穿戴者「感同身受」,未來應用領域極廣,比如更擬真的義肢或照護型機器人。



研究領導者機械工程學家 Jianliang Xiao 在接受《Newsweek》採訪時表示,能感知壓力的電子皮膚將是改善義肢的關鍵因素,比如將電子皮膚覆蓋在手部,那麼穿戴者可以知道該施加多少力道以避免意外捏碎杯子。此外,研究合著者化學專家 Wei Zhang 說,電子皮膚很大程度上也能模仿真皮的「保護」功能:防止燒傷和受傷。

這種半透明的薄膜電子皮膚由一種新型雙鍵聚合物「聚亞胺(polyimine)」與奈米銀粒子構成,後者結合後可以提供更好的機械強度、化學穩定性和導電性。

更特別的是,相信讀者一定對阿諾·史瓦辛格主演的《魔鬼終結者》系列電影不陌生,那些機器人擁有「不死皮膚」,無論經歷多少群毆或槍林彈雨,跑個幾秒鐘後就能再生,現在這種新型「電子皮膚」同樣也具有自我修復功能!雖然不是魔鬼終結者或金鋼狼那種打都打不死的黑科技,但當電子皮膚受損時,三種市面買得到的乙醇化合物就能幫助電子皮膚自我修復(受損部位重新形成化學鍵),包括零碎的感測器在內。

而這種電子皮膚也不是粗暴的一次性產品,只要將它們浸泡在回收溶液中,就能使聚合物降解為寡聚物和可溶於乙醇的單體,奈米銀粒子則沉入溶液底部,未來可回鍋重製出新電子皮膚,不會成為下一個廢棄電子垃圾來源。

▲ 電子皮膚可以完全回收再利用。(Source:論文

除了應用在義肢幫助患者重新感受到這個世界外,研究人員認為電子皮膚還可以應用在照護型機器人上,比如當嬰兒、老人生病時,機器人用手指觸摸表面就能知道他們現在的體溫是多少。這項研究發表在《Science Advances》期刊。

(首圖來源:科羅拉多大學波德分校