智能

智能肌肉之后,又有了智能皮肤

唐怡园 ·

它能让假肢更有知觉。

失去运动能力很可怕,失去知觉也同样无法忍受。现有的高科技假肢在帮助残疾人士肢体完成更加流畅的动作之外,来自韩国和美国的研究团队为机械手臂植上了智能皮肤。握手时,他们就能感知到来自朋友的温度了。

除了感知温度,智能皮肤还能感受到湿度、热度以及各种压力。具体点说,秋冬季节,皮肤干燥可以被抱怨了。面试紧张时,可以握紧拳头释放压力了。碰到滚烫的马克杯时,不会再被朋友调侃成没有知觉的终结者了。

然而,“想要完全达到正常的体验,你的手指都必须布满高分辨率的传感器。” 可穿戴设备创业公司 MC10 的研究顾问 Roozbeh Ghaffari 说道。这款智能皮肤在模拟外部压力方面,比如拉伸感,就做了这样的事情。传感器会根据手的位置,来判断拉伸的可能范围。然后通过摄像头来捕捉真实手的动作,来模拟智能皮肤的变形。


智能皮肤实际上是超薄金片和硅胶的混合物,除了体验真实之外,触感真实也很重要。硅胶负责模拟真实皮肤的弹性和视觉效果。未来,这款智能皮肤还将搭载一层制暖器,来模拟不同气温下皮肤的温度。

传感器部分主要靠每平方毫米搭载了 400 个传感器的超薄金片。此前,伸缩硅( Stretchable Silicon )和拉伸电子( Making Stretchable Electronics )都曾引起关注。但据称,该材料才是目前为止最敏感的材料。可是,肢体感觉说到底是大脑神经在起作用。但智能皮肤的实现难点,在于如何让大脑感受到多样的皮肤感受。简单地说,就是要在大脑皮层上找到一个神经接口。目前,由 Dae-Hyeong Kim 领头的韩国首尔大学已经在老鼠身上试验成功,但他表示,“这和在大型动物身上的情况会不一样。这也是我们未来要做的。”



智能皮肤就是因为大脑神经接口问题难以实现。美国凯斯西储大学的生物工程学教授 Dustin Tyler 称,“找到合适的新材料和找到准确的神经接口之间,事实上还有很大的距离。”不过,最近已经有一些不错的进展了。Tyler 研发出了搭载 20 个传感器的智能肌肉手臂。在克利夫兰地区的测试中,失少测试者发现当自己拿到软柿子的时候能够知道不要用力捏。

或许不久后,配置智能皮肤的手臂就能让那些失去手臂的人找回捏软柿子的质感了。不过这么努力,离真实“仿制”皮肤和肌肉的触感还有一段很长的距离。

题图来自:cnet.com


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