斯坦福大学的研究团队开发出了一种新型电子皮肤,能够将热量和压力等感官信息转化为电信号,并通过植入人体的大脑电极来读取这些信号。
这种电子皮肤不仅柔软且可拉伸,还能够模拟触觉,且在低电压下运行效率很高。其厚度仅有几十纳米,内部嵌入了转换元件,使其像真正的皮肤一样敏感。这一创新为人工智能假肢与大脑之间提供了更加自然的交互方式,同时也为构建能“感知”疼痛、压力和温度等感觉的机器人奠定了基础。
斯坦福大学化学工程教授 Zhenan Bao 表示:“我们希望创造一个具有多个传感器的手部假肢,能够感知压力、形变、温度和振动,从而实现真正的触感体验。”
这种新开发的电子皮肤只需在5伏特电压下工作,就能检测到与真实皮肤类似的刺激。它具备与多晶硅晶体管相当的电气性能,包括低电压驱动、低能耗和适度的电路集成。
研究者指出,许多用户放弃使用假肢的原因之一是缺乏有效的触觉反馈,这使得他们感到不自然和不适。这项技术首先在大鼠的脑细胞中进行了实验。当其大脑皮层受到刺激时,大鼠会相应地抽动腿部,抽动的程度与施加的压力成正比。研究者表示:“电子皮肤模糊了生物体和机械装置之间的界限。”他们的研究成果《融合生物与机械》已在本周发表在《科学》杂志上。
值得注意的是,早在去年3月,爱丁堡大学的研究人员也取得了一项相关进展。他们研发了一种由嵌入导线和灵敏度探测器的薄硅层构成的电子皮肤,使软体机器人能够在毫米级别的范围内快速感知来自各个方向的物体,这一突破使机器人首次具备了与人类和动物相近的身体自我意识。