当今社会,可穿戴智能设备已经普及开来,相信大家都听说过智能眼镜、智能手表、智能腕带等,不过要说最牛的“可穿戴设备”,应当非“电子皮肤”莫属!
图2 电子皮肤感应信号并传导到大脑的示意图
1. 首先是传感器,它是电子皮肤的感受器。感受不同的外部环境所需的传感器也不同,比如压力传感器可以感受压力的变化并转换为电阻,从而实现了由压力信号到电信号的转变。一般压力传感器有电容式和电阻式的形式(图3)。
图5 潜在的接口和神经元:a.大脑b.脊髓c.肌肉d.周围神经
完成了以上三个步骤,电子皮肤也就实现了“触觉”的传递过程!科学家们还在致力于研究电子皮肤并给它赋予更多的功能,比如柔韧性、耐用性、跟人体组织的相容性、舒适性等,从而为人类提供更多帮助和自然皮肤的功能延伸。
图6 数据传输模块
斯坦福大学研究了基于温度传感器的电子皮肤(图7)。当温度发生改变时,这一材料可以产生电流,当外部物体接触皮肤时,这一材料的电阻率将会发生改变。这种电子皮肤可以用来测量体温。
图7 贴在手上的电子皮肤
图8 触摸可发光的电子皮肤
虽然还有很多科学问题要解决,但电子皮肤未来可期。电子皮肤将可以与人类自然皮肤完全兼容,为人类皮肤提供必要呵护;各种创伤能够用电子皮肤修复如初;皮肤的色泽、纹理会随人的意念变化,让我们一起期待电子皮肤技术的发展带来的革命性突破吧!