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鲍哲南|未来折叠屏手机长啥样？可拉伸、感知外界的人造电子皮肤

_原题为 未来折叠屏手机长啥样？可拉伸、感知外界的人造电子皮肤
2019年 ， 三星公司发布了全球首款折叠屏手机Galaxy Fold ， 随后多家手机厂商均推出了折叠屏的款式 ， 真正让柔性折叠屏成为消费级的产品 。
屏幕可折叠 ， 是让消费者颇感新奇的黑科技 。 实际上 ， 早在十年前 ， 这项技术就已经在实验室诞生 。
11月7日 ， 在腾讯科学WE大会举办期间 ， 化学家、斯坦福大学化学工程系系主任鲍哲南在接受包括澎湃新闻采访人员在内的媒体采访时表示 ， 柔性电子屏幕和可折叠性的电子屏幕 ， 是显示屏幕发展的必然趋势 。
她提到 ， 在25年前于贝尔实验室开始个人的科学生涯时 ， 梦想就是要做折叠屏幕 ， 而当时甚至还没有手机 。 “经过8年的研究 ， 我们做出了世界上第一款可以折叠的屏幕 。 ”
在鲍哲南看来 ， 折叠屏的下一代 ， 是把可折叠变成可拉伸 。 现在 ， 鲍哲南的研究方向 ， 正是这种可以拉伸 ， 甚至可以自修复的人造电子皮肤 。 人造电子皮肤指是像人类皮肤一样具有很好的柔韧性甚至可拉伸性 ， 且具有感知外界温度、压力和湿度等功能的电子传感器件的统称 。
“人造电子皮肤 ， 是我们对未来电子工业发展大趋势的设想：未来的电子器件不再是我们现在使用的那样硬和易碎 ， 而是像皮肤一样柔软；如果坏了、有划痕 ， 它自己可以修复；用完之后 ， 旧的一代要淘汰了 ， 它又可以自己生物降解 ， 这样就不会引起环境问题 。 ”
在演讲中 ， 鲍哲南介绍 ， 设计和制造电子皮肤 ， 有三重挑战 。
一是所有的电子材料不能是刚硬的 ， 必须把材料做成像皮肤一样柔软、可拉伸 ， 甚至可以自修复、生物降解 。
二是材料可以像人的皮肤一样 ， 真正感受到不同的物体：感受温度、感知物体细腻的不同 。
三是皮人造皮肤的信号需要能够和人体结合起来 。
沿着这三个方向 ， 鲍哲南的团队展开了研究 。 鲍哲南提出 ， 用那些可以自己修复的化学键来制作新型的电子材料：即使其中的化学键断裂之后 ， 也会自己重新修复 ， 因而具有可拉伸性和自修复性 ， 甚至可以生物降解 。 鲍哲南展示了一款可拉伸的材料 ， 即使用针去刺 ， 也不会碎裂 。
有了这些材料后 ， 接来下是如何设计电子电路、制造灵敏的传感器 。 鲍哲南介绍 ， 其团队早期开发了一个可以测压力的传感器 ， 形状如小型金字塔 ， 当塔尖收到压力变形时会改变电信号 ， 当压力更大时 ， 塔底也会变形 ， 使得电信号的改变更大 ， 从而可以测出不同的压力 。 除了压力传感器 ， 鲍哲南团队还设计了温度传感器 。
最后 ， 是需要让大脑理解人造皮肤接收到的信号 。 “大脑所接受的从皮肤来的信号是电的脉冲信号 ， 所以人造皮肤也必须能够把传感器所得到的信号改变成脉冲信号 。 有了这个信号后 ， 还需要把电信号直接接到神经 ， 通过神经才可以传输到大脑 。 所以人造皮肤必须非常柔软 ， 必须不伤害到我们的神经或者大脑 。 ”鲍哲南说 。
鲍哲南透露 ， 现在已经把它植入小老鼠的身体 ， 小老鼠可以正常地运动和生活 ， 证明人造皮肤是确实可以与生物体系相容 。
对于人造皮肤的供电问题 ， 测量血压、脉搏等简单功能的电子皮肤可以通过无线方式供电 ， 复杂功能的电子皮肤 ， 电池就不可避免 。 “所以发展柔性电池 ， 甚至像人的皮肤一样可拉伸性的电池 ， 我觉得是一个非常重要的发展方向 ， 而且有很多消费产品 ， 如果有这样的电池 ， 它就可以变得更加轻薄了 。 ”鲍哲南说 。
现在 ， 人造皮肤已经有了一些初步的应用 。 比如新生的婴儿非常脆弱 ， 现在可以通过人造皮肤 ， 做成轻轻贴在婴儿身上的血压计 。 在接受采访时 ， 鲍哲南还提到 ， 现在已经开始把人造皮肤放在机器人身上 ， 与AI结合 ， 了解所收到的信号意味着什么 。
展望更远期的可能性 ， 鲍哲南说 ， 可以将人造皮肤的感知与人类的神经中枢联系起来 ， 用于治疗现在某些无法治愈的疾病 。 这意味着 ， 人造皮肤可以与“脑机接口”等技术相结合 。
“用人造皮肤来做脑机结合的好处是 ， 人的皮肤或者是皮肤形貌的电子器件不会对神经产生伤害 ， 因为它不是用金属的针跟神经接触 ， 所以这会使信号获得更加准确 ， 且同时不会造成伤害 。 ”
“我现在可以非常有信心地说 ， 人造皮肤将会改变我们将来的生活 ， 可以使得人和人之间有更多的沟通 ， 更多的互相理解 。 ”鲍哲南表示 。
【鲍哲南|未来折叠屏手机长啥样？可拉伸、感知外界的人造电子皮肤】(本文来自澎湃新闻 ， 更多原创资讯请下载“澎湃新闻”APP)


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