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最牛的“可穿戴设备”——电子皮肤( 二 )


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 。
目前 ， 全球有超过10亿的残疾人 ， 其中6亿是在亚洲 ， 中国的残疾人口达8500万 ， 其中30%是肢体残疾 。 传统假肢存在巨大的局限性 ， 而“电子皮肤”的出现将成为医学领域的一项重大技术革新 ， 为数百万患者带来肢体“再生”的希望 。 而且 ， 电子皮肤的应用并不局限在假肢 ， 还在其他领域也有所应用 ， 比如人体健康方面 ， 可以测量血压、心率等 。 得克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员日前宣布他们已经开发出一种新型“电子皮肤” ， 这种厚度只有0.3毫米的可穿戴设备能够贴在人的皮肤上 ， 然后对佩戴者的体征数据进行准确检测和记录 ， 同时该设备还将数据上传到至电脑 ， 甚至还能直接向人体输送药物 。
最牛的“可穿戴设备”——电子皮肤文章插图
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 。 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 。
最牛的“可穿戴设备”——电子皮肤文章插图
贴在手上的电子皮肤
除应用于医学领域之外 ， 电子皮肤还是一种“智能表面” 。 从理论上来说 ， 这一技术可被用在人和人机交互的场合 。 来自美国加利福尼亚大学伯克利分校的Ali Javey团队们在这方面做的很成功 。 他们的团队开发了电磁耦合的电子皮肤技术 ， 使信号无线传播 。 想像将你的手臂放在书桌旁的充电板上休息的时候还能充电 。 他们在《自然材料》杂志上发表论文宣布研制出一种以塑料为材质的柔性屏 ， 分辨率为16x16像素 。 当你触摸屏幕 ， 电子皮肤就会发光 ， 压力越大亮度就越高 。 这种材料可以作为交互式壁纸 ， 用于腕表的屏幕 ， 或集成进汽车仪表盘中实现触摸控制 。
最牛的“可穿戴设备”——电子皮肤文章插图
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!
参考文献：
1. A. Chortos, J. Liu and Zh. Bao. Pursuing Prosthetic electronic skin. Nature materials. DOI:10.1038/NMAT4671. (2016)
2. N.T. Tien, S. Jeon, D. Kim, T.Q. Trung, M. Jang, B.U. Hwang, K.E. Byun, J. Bae, E.Lee, J.B.-H. Tok, Zh. Bao, N.E. Lee and J.J. Park. A flexible Bimodal Sensor Array for Simultaneous Sensing of Pressure and Temperature. Advanced Materials. 796-804. (2014)
3. M. Thakur, R. Dofe and S. Jadhav. Flexible Electronic Skin. International Journal of Current Engineering and Technology. Vol 4, No. 6. (2014)
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【最牛的“可穿戴设备”——电子皮肤】文章来源：中国科学院上海硅酸盐研究所


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