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科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞

美國(guó)科學(xué)家在最新一期《科學(xué)》雜志上發(fā)表研究論文稱，他們研制出一種新型人造柔性電子皮膚貼片，可以將壓力或熱量傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)換為大腦信號(hào)。在對(duì)大鼠的測(cè)試中，將電子皮膚與大鼠的大腦相連后，觸摸該皮膚會(huì)刺激大鼠踢腿。最新研究有望用來(lái)改善皮膚損傷患者的假體。

電子皮膚柔軟有彈性，足以包裹手指。圖片來(lái)源：斯坦福大學(xué)網(wǎng)站

斯坦福大學(xué)研究人員用電子電路、壓力和溫度傳感器制造了這種電子皮膚，所有電路和傳感器都由薄而有彈性的橡膠材料制成。他們將這些組件整合成一個(gè)貼片，這一貼片很容易適應(yīng)不平整的表面，如人類手指等。這種電子皮膚的工作原理是模仿生物皮膚。在生物皮膚中，神經(jīng)檢測(cè)壓力或溫度，然后向大腦發(fā)送電信號(hào)。

這款電子皮膚工作所需施加的電壓僅為傳統(tǒng)人造皮膚設(shè)備所需電壓的1/60，這可能意味著它不會(huì)那么熱，可更舒適地使用更長(zhǎng)時(shí)間，而任何用作皮膚損傷患者假體的人造皮膚都需要足夠舒適，能長(zhǎng)時(shí)間佩戴。

對(duì)人類來(lái)說(shuō)，皮膚觸感會(huì)觸發(fā)肌肉的快速運(yùn)動(dòng)，因此研究人員將新研制出來(lái)的電子皮膚與活體大鼠的神經(jīng)系統(tǒng)相連，看看它是否可做類似的事情。該團(tuán)隊(duì)將電子皮膚貼片中的電極連接到大鼠大腦中處理觸摸和溫度的區(qū)域，然后對(duì)其施加壓力。結(jié)果表明，大鼠大腦通過(guò)在運(yùn)動(dòng)控制區(qū)域的神經(jīng)元之間發(fā)射更多信號(hào)來(lái)作出反應(yīng)。當(dāng)研究人員通過(guò)一個(gè)可插入的人工突觸裝置將這些信號(hào)傳送到大鼠腿上時(shí)，它開始跳動(dòng)。

研究人員表示，這表明電子皮膚有觸感后會(huì)觸發(fā)動(dòng)作，但這種電子皮膚要想大面積代替真實(shí)的皮膚，可能需要更復(fù)雜的電路。此外，該人造皮膚會(huì)將所有感官數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)酱竽X，而人類皮膚并不以這種方式處理感官數(shù)據(jù)，會(huì)過(guò)濾掉一些信息。

總編輯圈點(diǎn)

近年來(lái)，以電子皮膚為代表的柔性電子技術(shù)方興未艾。原本冷冰冰、硬邦邦、沉甸甸的電子元器件和設(shè)備，借助柔性電子技術(shù)，可以變得更加柔軟、貼合、輕便。目前，柔性電子技術(shù)正在從實(shí)驗(yàn)室逐步走向應(yīng)用，要想實(shí)現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)品更好地契合于各種應(yīng)用場(chǎng)景，同時(shí)在性能價(jià)格比上達(dá)到平衡，還需要更多研究和探索。

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