近日，來自休斯頓大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種新型的人造皮膚，它有賦予機(jī)器手感受到溫度的能力。雖然目前技術(shù)尚未完全成熟，但在不久遠(yuǎn)的將來可能被應(yīng)用到更先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備中，如手術(shù)手套、健康監(jiān)護(hù)儀等。

休斯頓大學(xué)機(jī)械工程助理教授余存江(CunjiangYu)及其團(tuán)隊(duì)參與了這項(xiàng)研究，并在雜志ScienceAdvances上發(fā)布了這項(xiàng)發(fā)明。

在文中，研究團(tuán)隊(duì)對這項(xiàng)發(fā)明作出了解釋，“這是目前第一個(gè)無需任何特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)拉伸性能的半導(dǎo)體。”這些橡膠半導(dǎo)體不僅具有優(yōu)良的機(jī)械拉伸性，還具有良好的半導(dǎo)體電特性，它可在拉伸50%的情況下正常工作。根據(jù)人們以往的觀察，大多數(shù)有機(jī)和無機(jī)半導(dǎo)體都是機(jī)械不可拉伸的，而且傳統(tǒng)半導(dǎo)體的制作工藝比較復(fù)雜，因此這個(gè)最新發(fā)現(xiàn)才給人留下了深刻的印象。

機(jī)器手新皮膚的材料構(gòu)成

據(jù)了解，這項(xiàng)人造皮膚由一種硅基聚合物制造而成，再輔之以由小納米線制的可傳輸電流的硬化材料。

與傳統(tǒng)半導(dǎo)體的工藝相比，這項(xiàng)工藝相對來說比較簡單和更穩(wěn)定。然而其缺點(diǎn)是比較脆弱，使用過程較為復(fù)雜。

至于這項(xiàng)為機(jī)器手賦予的人造新皮膚所發(fā)揮的優(yōu)勢，余存江(CunjiangYu)表示，全橡膠電子器件繼承了橡膠材料的機(jī)械性質(zhì)，不僅具有優(yōu)良的可拉伸延展性、良好的電性能和高結(jié)構(gòu)可靠性，還具有制作工藝簡單、適合大規(guī)模制造、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

為了展示出人造皮膚的有效性，研究團(tuán)隊(duì)給它做了示范。在示范過程中，由皮膚包裹的那只機(jī)器手能感受到一杯熱水和一杯冰水的不同溫度。另一個(gè)測試手則能接收到計(jì)算機(jī)信號，然后將這些信號準(zhǔn)確翻譯成美國手語。

人造皮膚的未來走向何方?

據(jù)了解，柔性可拉伸電子在健康監(jiān)測、醫(yī)療植入及人機(jī)交互等領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊。“我們預(yù)計(jì)，通過將半導(dǎo)體納米纖維滲透到橡膠中，從而使彈性半導(dǎo)體促進(jìn)可拉伸半導(dǎo)體的發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)可伸縮電子產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，如人造皮膚、生物醫(yī)學(xué)植入物和手術(shù)手套等。”在雜志ScienceAdvances刊登的文章中，余存江(CunjiangYu)對人造皮膚的未來應(yīng)用方向作出了以上預(yù)測。

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