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你想象的黑科技 之 多功能集成电子皮肤(中科院

发布日期:2020-02-04 10:08 来源:和记h88 发布人:和记娱乐 点击:

  人体皮肤是一个活跃、非常和高弹性的感觉器官,主要承担着身体、排汗、温度调节、冷热和压力等功能。人体感觉系统能够通过皮肤中的触觉、温度、痛觉等感受器将刺激为电脉冲信号,经过神经通传导至神经中枢,从而使皮肤获得触觉、痛觉等感觉功能。

  基于皮肤这种多功能生物模型,科学家们开展了一门新兴学科研究:触感电子学,俗称“电子皮肤(Electronic skin, E-skin)”,用来模仿皮肤的感觉功能,如:触觉、温度等功能。目前,电子皮肤是在柔性或弹性基底上制作具备探测压力、温度或其他刺激的传感器及阵列,能够周围中的各种物理、化学、生物等信号,将有助于开发新型人机接口、智能机器人、仿生假肢等智能化系统。电子皮肤的重要发展趋势是:多功能化以及多重刺激同步监测。

  电子皮肤是一种柔性可拉伸扩展的多功能集成传感器阵列,成功地将电子皮肤的探测能力扩展到7种,实现了温度、湿度、紫外光、磁、应变、压力和接近等多种刺激的实时同步监测。通过微纳加工技术,可制造出大倍率聚酰亚胺(PI)拉伸结构网络,其中包括许多传感器节点和蜿蜒拉伸结构。基于这种拉伸结构网络,多种传感器能够以二维分布式或三维叠层式结构进行多功能化集成,并且多种传感单元可工作而不互相影响,同时可利用基底的可拉伸性能实现电子皮肤的探测面积扩张,并为其进一步的功能扩展提供了极大便利。

  这种电子皮肤还用于制造一种具有定制化功能集成的智能假肢,既能够赋予假肢触觉功能,同时也可使假肢具备了温度的能力,这将有利于改善残疾患者的康复及生活条件。

  电子皮肤不仅可以实时同步监测周边多种变量,同时还能用于人体健康监测等领域。它将作为一种智能终端,构建新型的“互动网”,从而改变我们与科技的交互方式,让我们的生活因科技变得更美好!

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