【科学强国】人造电子皮肤亮相！破损后可自行修复

近日，国外一种新型人造电子皮肤亮相，其最大的特点便是破损后可自行修复。基于这项技术，未来类似人类触觉的机器人有望被造出。网友看完后表示，这像是科幻片中的场景。

据科技日报报道，来自美国斯坦福大学的研究人员首次展示了一种多层薄膜传感器，这种人造电子皮肤可在愈合过程中自动重新排列，研究日前发表在国际学术期刊《科学》。

图源：Science官网截图

人类皮肤有很多层，在愈合过程中分工相当明确有序，每一层都会有选择地自行愈合，以恢复整体功能。而新电子皮肤层可以模仿这一点，它也是由层组成的。它刚刚进化出免疫机制，通过涉及分子识别和信号传递的复杂过程，重建具有原始分层结构的组织。这项研究创新性地将软材料用于机器人设备，利用软材料强大的自我修复性能，确保人造电子皮肤损坏后的重新排列。

研究人员介绍，多层人造皮肤具有各自不同的功能层，每层薄至1微米，甚至更薄。10层或更多层堆叠在一起的厚度不超过一张纸。有的层可能感觉到压力，有的层感觉到温度，还有的层具有张力。不同层的材料可以被设计成具有感应热、机械或电气变化的特性。

在水下可自行组装 图源：原论文

通过加热人造皮肤，研究人员能够加快愈合过程。在室温下，愈合可能需要长达一周的时间，但当加热到70℃时，约在24小时内可愈合。经过设计，这两种材料在适当的温度范围内对外部应力具有与真人皮肤一般的黏性和弹性。

研究人员进一步表示，这款人造皮肤具有导电、介电和磁性粒子的设备，这些粒子在损坏后可以功能性地愈合，从而实现薄膜压力传感器、磁性组装软机器人和水下电路组装。与此同时，这款新的人造电子皮肤采用柔性材料制成，将柔性材料的强大愈合能力作为亮点，“以柔克刚”，用贴合的甚至接近人类皮肤的材料，让电子器件和智能终端变得更有温度、更加好用。

随着科技的进步和科学家们的探索，人造电子皮肤有望在人体机器人、智能假肢、可穿戴设备和智能家居等领域得到更加广泛的应用。尽管目前人造电子皮肤在生产技术、材料性能和数据处理等方面仍然存在许多挑战，但是随着技术的发展，人造电子皮肤的应用前景将会更加广阔。