科学家开发出可感知疼痛的人造皮肤

澳大利亚墨尔本皇家理工大学的研究团队模仿皮肤受体与大脑间连接及快速反馈的神经通路,发明出一款可感知疼痛的人造皮肤,有助于改善假肢功能。该款人造皮肤共分三层,其中前两层为可拉伸材料,可感应压力变化;第三层是比头发厚度薄1000倍的极薄薄层,可对热量变化做出反应。当温度和压力变化突破一定阈值,便会产生“疼痛”的电信号。该人造皮肤有助于制造更加智能的假肢和机器人。

科学家发明出可感知疼痛的人造皮肤,有助于制造智能假肢

如何制作电子皮肤?

这项新的研究成果已经发表于《高级智能系统》期刊。并已获得临时专利,该研究成果结合了该团队先前率先获得专利的三种技术:

  • 可拉伸的电子产品:将氧化物材料与生物相容性有机硅相结合,可提供透明,坚不可摧且可穿戴的电子产品,其厚度仅为贴纸一样薄。
  • 具有温度反应性的涂层:自变质涂层是一种比人类头发薄1000倍的涂层,它是基于一种热能响应而转变的材料。
  • 模仿大脑的记忆:模仿大脑使用长期记忆来回忆和保留先前信息方式的电子记忆细胞。

压力传感器原型结合了可伸缩的电子元件和长期存储单元,热传感器将对温度有反应性的涂层和存储器结合在一起,而疼痛传感器则整合了这三种技术。

本研究实质上已经创造出了第一批电子体感器-复制了人体复杂的神经元,神经通路和受体的复杂系统的关键特征,从而推动对感觉刺激的感知。

虽然一些现有技术已经使用电信号来模拟不同程度的疼痛,但是这些新设备可以对实际的机械压力,温度和疼痛做出反应,并提供正确的电子响应。

这意味着我们的人造皮肤知道用手指轻轻触摸别针的感觉,这是电子皮肤之前从未实现的。

这项研究得到了澳大利亚研究委员会的支持,并在RMIT的最新微纳米研究设施中进行,用于微/纳米加工和设备原型设计。

# 人造皮肤 # 电子皮肤

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