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藏文科普|电子皮肤究竟拥有怎样的感知功能和自愈能力?

2022-11-25 21:29:25 1462

摘要:作者:娄正本文来源《知识就是力量》杂志电子皮肤是一类具有多重感知能力的电子产品,通过采用柔性、可愈合材料作为基底,使其能够向人类或者其他生物皮肤一样同时具备感知和柔韧的特性。在科技发展的今天,科学家们对电子皮肤做出了相当多研究,也催生出了许...


作者:娄正

本文来源《知识就是力量》杂志

电子皮肤是一类具有多重感知能力的电子产品,通过采用柔性、可愈合材料作为基底,使其能够向人类或者其他生物皮肤一样同时具备感知和柔韧的特性。在科技发展的今天,科学家们对电子皮肤做出了相当多研究,也催生出了许多实用性产品。


一家名为MC10的公司研发出了一款名为生物印章(BioStamp)的医疗监测产品,通过这种柔性无线传感器贴敷在人体的特定位置,就能够实时监测睡眠时间、姿势、心率曲线等生理参数。相比于智能手表的光电容积脉搏波描记法对心率的检测,这种方式的精度更高,再配合物联网的实时上传功能,对用户来说可谓意义重大,尤其是对于潜在心脏病患者,心电图的准确描绘能够帮助他们提前预防心脏疾病的发生,并在发现后及时获救。



受限于制作成本和电子皮肤本身的前景,当前最为广泛应用的方向显然是医疗领域。而随着器件小型化进程的发展以及云处理能力的进一步提升,像生物印章之类的产品将会越发轻巧纤薄,能够像人类皮肤一样完全贴敷在人体表面也不再是天方夜谭。在2017年的美国消费电子展(CES)上,来自中国的Rotex公司展示出了一种名为电子文身的柔性电子产品。


得益于平面电子产品制备技术的发展,这种电子产品非常纤薄,可以直接贴在人体的任意皮肤处,并且能够有效地收集生理代谢物、体温等身体信号。采用平面电子元件也带给这种技术另外一个好处——它能够兼容目前市面上的卷对卷的制备工艺,从而实现制备成本的下降。


Rotex公司展示出了一种名为电子文身的柔性电子产品


通过对电子皮肤的功能进行特殊设计,小小的电子皮肤可以对人体和外界的多种信息进行采集和传输。除冷热、湿度、触觉这些皮肤本身所拥有的功能之外,嗅觉和听觉这些本不属于皮肤功能的部分也可以被集成到电子皮肤的序列当中。


更神奇的是,某些人类本身所不具有、而其他生物具有的感受能力,如磁感受能力甚至也能加入其中。搭配上目前已经实现的人体自主控制的人造肢体,如美国国防部先进技术局(DARPA)生产的LUKE仿生假肢,某些残疾的人即可获得灵活的肢体控制和全面的感知系统,从而变得比正常人更加强大。因此,从功能性的角度来看,电子皮肤的能力或将在不远的将来远超人类皮肤,它将赋予人类更多、更强大的功能。




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