一款引導(dǎo)人類未來的高端黑科技產(chǎn)品，電子皮膚問世

（文章來源：網(wǎng)絡(luò)整理）

說到電子皮膚，很多人都會想到游戲。今天說的這個電子皮膚它可不是游戲里面的那個電子皮膚。它呢本身是一種電子檢測裝置，卻具有人體皮膚的特性和功能，甚至在未來發(fā)展中還會高于人體皮膚的功能。那么這個電子皮膚采用的是什么技術(shù)？它有哪些用途呢？未來的發(fā)展前景又如何呢？今天就好好和大家分享一下這款高端的黑科技。

電子皮膚到底是什么？組成材料？皮膚是人體最大的器官，它能阻擋人體之外的病菌，也能讓人體感知外界的冷暖。如今，一種電子皮膚應(yīng)運(yùn)而生，它是一種運(yùn)用柔性電子技術(shù)結(jié)合了電子學(xué)，生物學(xué)，材料學(xué)等學(xué)科的原理，研制出來的一種電磁檢測裝置。它的結(jié)構(gòu)簡單，可被加工成各種形狀，能像衣服一樣附著在設(shè)備表面，能夠讓機(jī)器人感知到物體的地點(diǎn)和方位以及硬度等信息。現(xiàn)如今很多國家也在研發(fā)中，其構(gòu)成材料很多，構(gòu)成也盡不相同。大部分由被稱為QCT的量子隧道復(fù)合材料，PDMS（聚二甲基硅氧烷），硅膠，像日本發(fā)明的電子皮膚由橡膠、導(dǎo)電石墨和新型晶體管組成等等。

電子皮膚的性能？感覺和觸覺，我們都知道我們的皮膚呢，它里面有非常精妙的復(fù)雜的生物組織，它能夠非常敏銳的感知到外界的刺激，并且能把這樣的刺激通過神經(jīng)傳遞給大腦，讓大腦就能夠準(zhǔn)確地分辨到底是在什么位置感受到了什么樣的刺激，這個刺激的程度是怎樣的等等。電子皮膚呢就是通過“島橋結(jié)構(gòu)”將其表面密布很多壓力傳感器和溫度傳感器，從而實(shí)現(xiàn)了感知壓力能力和觸覺能力。

柔軟性，電子皮膚采用的大部分材料都是可拉伸的柔性材料，但是一些金屬和半導(dǎo)體材料還是不能舍棄的?？茖W(xué)家就用力學(xué)的結(jié)構(gòu)來設(shè)計然后實(shí)現(xiàn)它的柔性。比如說其中被稱為“島橋結(jié)構(gòu)”的一個設(shè)計，這個島橋結(jié)構(gòu)的島上面包括很多功能元器件，將一些傳感器壓縮到了這個島上，從而實(shí)現(xiàn)了柔軟性。

透明性，電子皮膚采用了無毒且生物相容性好的超薄鐵電柔性聚合物材料，透明度高，所以能很好的與人體皮膚融為一體，便于構(gòu)筑成可穿戴器件；同時鐵電聚合物可單獨(dú)工作，不需要外加電壓，解決了現(xiàn)有技術(shù)中工作電壓高、功耗大的問題；

自愈性，我們都知道皮膚在劃傷以后，它可以自己過幾天再長好?？茖W(xué)家們正在研究一種高分子材料，它被劃傷以后，它在一定的條件下會恢復(fù)原有的功能和形狀。19年，清華大學(xué)的一個科學(xué)實(shí)驗(yàn)室就研發(fā)成了一款可自愈的高分子材料。它的主要材料是由絲素蛋白和石墨烯構(gòu)造成的。在劃傷后，滴加一滴水就可復(fù)原，相當(dāng)?shù)纳衿妫?/p>

電子皮膚的用途和領(lǐng)域？結(jié)合人體深度發(fā)展，電子皮膚應(yīng)用的領(lǐng)域非常的廣，最為常見的也就是結(jié)合到人體，幫助人體感受一些感受不到的信號，一些極微弱的信號。比如光，聲音等。醫(yī)療健康領(lǐng)域，現(xiàn)在研發(fā)出的電子皮膚一般用做心電監(jiān)測，還有體溫監(jiān)測等。已經(jīng)開始初步應(yīng)用了。除此之外，燒傷的，割傷的，以及殘疾人員等都可借助電子皮膚進(jìn)行身體機(jī)能的恢復(fù)。尤其是在代替義肢方面有很好的前發(fā)展前景。

智能機(jī)器人（AI），跳出醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，電子皮膚無疑將是研發(fā)智能機(jī)器人領(lǐng)域的革命。機(jī)器人設(shè)計雖早已實(shí)現(xiàn)視覺和聽覺等功能，并能進(jìn)行一些復(fù)雜的技術(shù)操作，但由于皮膚恰恰是機(jī)器人技術(shù)研發(fā)中容易被忽視的部分，直接導(dǎo)致笨重的“盔甲”往往難以檢測多方向的觸覺三維力，難以體會拿起一個蘋果或一個杯子所需力量的差異。

具備良好壓敏特性和柔韌性的電子皮膚可解決機(jī)器人設(shè)計的難題，它既能幫助機(jī)器人敏感獲知環(huán)境信息，又賦予了其機(jī)械靈活性。

可穿戴設(shè)備，對引導(dǎo)未來IT潮流的可穿戴設(shè)備，電子皮膚也大有可為。比如，我們?nèi)祟惖浆F(xiàn)在最成功的產(chǎn)品，手機(jī)，手表等。對于手機(jī)，中國科學(xué)院力學(xué)所的蘇業(yè)旺教授說到：“當(dāng)電子皮膚功能強(qiáng)大，實(shí)用性提高之后，可能會取代現(xiàn)在的這種電子產(chǎn)品的形式”。電子皮膚也是電子產(chǎn)品的一種，現(xiàn)在的電子產(chǎn)品大都是堅硬的，而電子皮膚是軟性的。最大的好處就是它能隨著人體的運(yùn)動而運(yùn)動。能夠很好地貼合在皮膚上，從而能更好地，更靈敏地，更準(zhǔn)確地來檢測信息。

其實(shí)，電子皮膚除了給我們?nèi)吮旧泶┥?，給機(jī)器人穿上以外，還可以給一些非生物的大型的裝備穿上，比如說飛機(jī)，高鐵等。未來的飛機(jī)可能是變形翼飛機(jī)，就是翅膀是可動的，像鳥一樣。這樣的話，電子皮膚給它們穿上了之后，就可以做一些傳感，包括這個表面流速，表面壓力的監(jiān)測，以及這個內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損傷檢測等。有著非常大的應(yīng)用前景。
（責(zé)任編輯：fqj）