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讓傷口愈合 人造電子皮膚的重要一步
2023年06月05日 11:33:49
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：7616
人造電子皮膚是目前材料學(xué)領(lǐng)域的重要課題，從功能性角度來說是用于構(gòu)建一個(gè)可以讓機(jī)器人產(chǎn)生觸覺的系統(tǒng)。此外理想的人造電子皮膚一般具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可塑性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】人造電子皮膚是目前材料學(xué)領(lǐng)域的重要課題，從功能性角度來說是用于構(gòu)建一個(gè)可以讓機(jī)器人產(chǎn)生觸覺的系統(tǒng)。此外理想的人造電子皮膚一般具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可塑性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
而得益于傳感器技術(shù)的發(fā)展，柔性壓力傳感器與柔性溫度傳感器的出現(xiàn)，讓人造電子皮膚能夠像傳統(tǒng)皮膚一樣感知物體的體積、重量、溫度。不僅如此，隨著技術(shù)的進(jìn)一步突破，如今的人造電子皮膚甚至還實(shí)現(xiàn)了將傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)化為大腦信號(hào)，提升了電子皮膚穩(wěn)定性和續(xù)航的同時(shí)，也擴(kuò)寬了其在臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的使用前景。
但即便如此，相較于人類皮膚，人造電子皮膚依舊存在許多難題，例如“愈合”能力。人類的皮膚之所以不可思議，除了強(qiáng)大的觸覺感知能力外，應(yīng)對(duì)小傷口的自愈能力也很關(guān)鍵。事實(shí)上，這個(gè)自愈的過程比看起來的要復(fù)雜許多。人的皮膚本身就是一個(gè)復(fù)雜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，內(nèi)部分了好多層，在愈合的過程匯中不同的細(xì)胞分工明確，皮膚會(huì)在每一層有選擇的愈合，并且重建神經(jīng)組織，從而恢復(fù)整體功能。
可人造電子皮膚卻不一樣。人類的皮膚是人體的一部分，但是人造電子皮膚卻是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，它沒有復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)自愈的過程，也沒有辦法模仿細(xì)胞增殖重構(gòu)的過程。但這并不代表電子皮膚無法自我修復(fù)，因?yàn)槊绹?guó)斯坦福大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)成功研制出了具備自我修復(fù)的能力的人造電子皮膚。
據(jù)悉，這種皮膚模仿了人類皮膚的多層結(jié)構(gòu)，通過每層薄至1微米的功能各不相同的功能層來構(gòu)成“人造皮膚”，每層的主干采用聚丙二醇和聚二甲基硅氧烷兩種聚合物材料組成，這兩種材料之間通過動(dòng)態(tài)氫鍵定期連接。由于聚丙二醇和聚二甲基硅氧烷不混溶，并且都具備加熱后變軟流動(dòng)，冷卻后凝固的特點(diǎn)。因此當(dāng)這種皮膚受損后，經(jīng)由溫度的變化便會(huì)慢慢的自愈。根據(jù)測(cè)試結(jié)果來看，室溫下，“人造皮膚”愈合大概需要長(zhǎng)達(dá)一周的時(shí)間，如果加熱到70℃時(shí)，愈合時(shí)間可以縮短到一天以內(nèi)。
當(dāng)然這項(xiàng)技術(shù)目前仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，距離投入到商品上使用還有很長(zhǎng)的路要走。而事實(shí)上機(jī)器人技術(shù)在近幾年的發(fā)展過程中，也存在一定的爭(zhēng)議，有觸感有溫度的機(jī)器人或許短時(shí)間依舊不會(huì)出現(xiàn)在我們的生活中。但是讓人造電子皮膚實(shí)現(xiàn)自愈對(duì)于智能產(chǎn)品發(fā)展的意義我們也同樣不能忽視，這項(xiàng)技術(shù)一定程度上為智能電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)損傷修復(fù)提供了全新的方向，也為未來產(chǎn)品的研發(fā)提供了更多的可能。
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