科學(xué)家利用水母研究人造皮膚,用于機(jī)器人學(xué)和修復(fù)學(xué)等領(lǐng)域
中國(guó)華中科技大學(xué)的研究人員已經(jīng)從一種水母獲得靈感,研發(fā)出一種人造皮膚。這種人造皮膚能夠通過(guò)發(fā)光對(duì)疼痛做出反應(yīng)。這項(xiàng)研究的發(fā)明者稱(chēng),這種皮膚能夠用于機(jī)器人學(xué)和修復(fù)學(xué)等領(lǐng)域。
根據(jù)研究團(tuán)隊(duì)稱(chēng),這種皮膚能夠模擬生物皮膚的壓力感應(yīng)功能。研究人員在論文中提出,人造皮膚通常建立在壓力感應(yīng)的單一反應(yīng)模式上。這意味著人造皮膚雖然擅長(zhǎng)于感知壓力,但是超過(guò)一定的壓力極限時(shí)就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。它們就像是記錄壓力的開(kāi)關(guān),但是無(wú)法真正感覺(jué)自己受到多大的壓力。
人造皮膚很容易受到破壞,因?yàn)槌^(guò)某一壓力限制時(shí)就會(huì)缺乏靈敏度。華中科技大學(xué)研發(fā)的這種生物皮膚不僅能夠探測(cè)到觸摸的壓力,而且事實(shí)上能夠借助疼痛感受器感覺(jué)到壓力的增加和減少。如果將這種人造皮膚應(yīng)用到機(jī)器人和修復(fù)學(xué)領(lǐng)域,它就能夠成為機(jī)器人進(jìn)行敏感操作的一種更可靠選擇,比如說(shuō)進(jìn)行外科手術(shù)等。
研究人員的這項(xiàng)發(fā)明源于警報(bào)水母的啟發(fā),這種水母在受到威脅時(shí)會(huì)發(fā)出明亮的閃光。為了創(chuàng)造一種能夠感知疼痛的錯(cuò)覺(jué),研究人員研發(fā)出一種能夠發(fā)出電信號(hào)的材料,并且將一層熒光粉添加到皮膚層之間。當(dāng)這種材料受到安裝在皮膚下的銀線拉扯時(shí)就會(huì)產(chǎn)生電信號(hào)。
研究團(tuán)隊(duì)借助這種方法創(chuàng)造出的人造皮膚,能夠很容易顯示出在一系列不同壓力下遭受到的痛苦程度。這種壓力敏感度和它的閃光方式能夠讓它很好的模擬人類(lèi)對(duì)疼痛的感覺(jué)。研究人員在報(bào)告中指出,這種皮膚事實(shí)上形成了疼痛的視覺(jué)再現(xiàn)。而且這項(xiàng)發(fā)明也為人機(jī)接口技術(shù)的研究打開(kāi)了新的希望之門(mén)。