智能皮肤：感知真实世界【陈荣专栏-56】

【摘要】今天要分享的是具备感知能力的智能皮肤。

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文 / 陈荣，微信号：chenrong671170

之前的一期专栏介绍过可以通过意念控制的神经义肢，今天要分享的高科技，则是让神经义肢进一步升级——具备感知能力的智能皮肤。

（图1、覆盖在义肢上的智能皮肤）

这是由韩国首尔大学研究团队开发出的智能皮肤，拉伸覆盖在义肢上后，能够为残障人士带来一种“触感”。

这种“触感”能够感觉到压力、温度和湿气。研究人员在各种情况下对它进行了测验，包括打字、拿热水和冷水和握手等，它甚至还能区分出湿尿布和干尿布。

（图2、摸摸看尿不湿是干的还是湿的）

材料方面，智能皮肤并没有特殊之处，大部分是由一种有弹性的、透明的硅胶材料所构成，这种硅胶材料名为聚二甲硅氧烷。

能够实现触感的关键，是硅胶中内置了超薄、单晶硅纳米带，上面布有传感器阵列，包括压力传感器、温度传感器、湿度传感器、应变传感器、组热加热器等其他神经刺激传感器。

（图3、智能皮肤内置了各种各样的传感器）

压力、温度、湿度传感器的作用很好理解，让智能皮肤能够快速感受来自外部刺激所产生的高度局部热应变，产生接近人体真实皮肤接触外界世界的感觉。

再细究一下，湿度传感器实际上是由电容器组成。当电容器周围的聚合物吸收了水分，水分就会改变聚合物储存电荷的能力。电容器检测到这一储存能力的变化之后，就会依靠这种变化来确定周围环境中的湿度。

另外几个传感器中，应变传感器的作用是发送一种有关皮肤状态的反馈信息，比如当真皮肤在移动时，这种智能假皮肤也出现移动。加热器的作用则是依靠类似皮肤的温度分布曲线，来让假肢的感知更加逼真。

（图4、让残障人士也能感受宝宝的温度）

目前。首尔大学团队的研究还停留在“让智能皮肤有感觉”的地步，接下来，他们还将研究，如何将皮肤的感觉传输到人脑中，让人感知到这种感觉。

在这方面，就像我们的专栏之前介绍过的，已经有研究人员研发出了能让大脑神经系统与义肢相连的技术，如果能将这种神经义肢技术进一步向手掌部位延伸，那么真正能向人脑反馈知觉的皮肤将很快取得突破。

当然，除了残障人群，这种皮肤接下来同样可以用在机器人行业，制造出感知能力更加接近人类的机器人。

那时候，会是一个什么样的世界？

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