美研制出能感知微小壓力人造皮膚
2010-09-14 來源：中國聚合物網(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。
來自美國斯坦福大學(xué)和加州大學(xué)伯克利分校的兩個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，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”，并且作出感應(yīng)的速度非常快。
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，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，還是一個有待長期研究的問題。
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論文章對這兩項(xiàng)成果給予高度評價。文章說，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長，或許將來會出現(xiàn)結(jié)合上述優(yōu)點(diǎn)的材料。
有了靈敏的“觸覺”，未來的假肢就能夠更像病人本來的肢體，機(jī)器人則可以做一些非常細(xì)致的動作——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，包括怎樣感知來自平行方向的“剪力”，比如輕撓皮膚所產(chǎn)生的感覺。
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（責(zé)任編輯：佳）
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