让电子产品获得人类触觉 科学家发明电子皮肤

10月31日消息，据《连线》杂志报道，韩国研究人员近期开发出了一种先进的电子皮肤，能同时感知压力、温度和声音（通过声音产生的气压）。人类皮肤是大脑与外部世界的接口

10月31日消息，据《连线》杂志报道，韩国研究人员近期开发出了一种先进的电子皮肤，能同时感知压力、温度和声音（通过声音产生的气压）。

人类皮肤是大脑与外部世界的接口。相对于其他信号拾取工具，皮肤的灵敏度更高，响应速度更快，能帮助人类持续获得关于周围环境的有用信息。换句话说，皮肤带来的触觉使人类得以了解现实。

然而，电子产品很难带来同样的感知能力，至少目前如此。过去几十年中，科学家花了很多时间，试图让科技产品获得类似人类的触觉，而他们最初的成果通常只能感知某一特定信息，例如温度或压力。研究人员正试图将这些系统结合在一起，而韩国的这一成果正是其中的最新进展。

这一研究结果发表在了本周的《科学进展》期刊上。在这项研究中，科学家借鉴了人类指尖的构造，而指尖是人类触觉最敏感的部分。指纹能放大震动，使人类分辨材质的细微差别，从而感知褶皱和顺滑等不同质感。此外，真皮和表皮相互连接，带来了更多的接触点。韩国科学家开发的这种人造皮肤也有类似指纹的设计，并且将两层薄膜相互连接，从而产生了更精确的触觉。

使人造皮肤感知多种信息的关键在于材料。这一电子皮肤的材料为高分子聚合物和氧化石墨烯。当温度发生改变时，这一材料可以产生电流。当外部物体接触人造皮肤时，电阻率将会改变。因此，如果有一滴水滴在人造皮肤上，那么科学家可以获知水滴的温度，以及水滴从什么高度掉落。

目前这一人造皮肤还停留在概念验证阶段，但人们已开始设想电子皮肤的各种应用场景。新加坡材料研究与工程研究所电子皮肤研究员本杰明・郑（Benjamin Tee）表示：“我们目前还处于起步阶段。电子皮肤的发展仍在‘西部拓荒’。”科学家仍在探索，什么样的技术可以实现大规模商用。

在短期内，电子皮肤还无法替代真实皮肤。研究论文作者之一、韩国东亚大学化学工程师Lee Heon-Sang表示，这一技术可以被用于医疗。新的电子皮肤的灵敏度能检测声波，因此可以被用于助听器。此外，研究团队还尝试将电子皮肤缠绕在用户手腕上，以监控脉搏。

伊利诺伊大学材料科学家约翰・罗杰斯（John Rogers）表示：“相对于体积庞大、笨拙的可穿戴设备，类似皮肤的材料能带来更好的信号。”罗杰斯的实验室正在尝试通过类似纹身的电子产品去收集人体健康数据。未来，电子皮肤可以应用于手术机器人，或是给老年人提供帮助。

除医学类应用之外，电子皮肤还可以被用于智能表面。从理论上来说，这一技术可被用在任何可能产生人机互动的场合。本杰明・郑提到了苹果近期对Force Touch和3D Touch的投资。他表示：“毫无疑问，我们正在走向无缝整合的数字世界。问题在于，我们如何将由0和1构成的数字世界与我们感知并互动的对象进行整合。”

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