与大脑交流的柔软电子皮肤

斯坦福大学的研究人员开发了数字皮肤，可以将热量和压力等感觉转换为电信号，这些电信号可以通过植入人脑的电极读取。

虽然这种能力是几年前开发的，但当时转换数字信号所需的组件是僵化和笨拙的。

这种新的电子皮肤像皮肤一样柔软。转化元件无缝地融入皮肤中，厚度为几十纳米。

这一发展有望在基于人工智能的假肢和大脑之间进行更自然的互动。这也是在构建能够“感受”人类感觉(如疼痛、压力和温度)的机器人方面向前迈出的一步。例如，这将使与事故受害者一起工作的机器人能够更好地与舒适或痛苦的迹象联系起来。

“我们的梦想是制造一个完整的手，我们有多个传感器可以感知压力，应变，温度和振动，”参与该项目的斯坦福大学化学工程教授Zhenan Bao说。“然后我们将能够提供一种真正的感觉。

研究人员表示，人们放弃使用假肢的一个关键原因是缺乏感官反馈会让人感觉不自然，让他们感到不舒服。

电子皮肤首先在大鼠的脑细胞中进行测试。当它们的皮层受到刺激时，动物们会抽搐它们的腿。抽搐的程度对应于不同程度的压力。

“电子皮肤将消除生命体和机器部件之间的界限，”研究人员说。

他们的报告“有机体和机器之间消失的界限”本周发表在《科学》杂志上。

早期的挑战是创建一个可以在低电压下运行的柔性电子皮肤。早期的努力需要30伏。通过创建可拉伸场效应晶体管和固态突触晶体管，该团队能够降低所需的电压并获得更高的效率。

“这种新的电子皮肤仅运行5伏特，可以检测类似于真实皮肤的刺激，”该论文的作者Weichen Wang说，他已经在该项目上工作了三年。“它提供的电气性能(如低压驱动、低功耗和适度的电路集成度)可与多晶硅晶体管相媲美。

去年三月，爱丁堡大学的科学家宣布了一项相关进展。他们创造了一种由一层薄薄的硅胶组成的电子皮肤，上面嵌入了电线和灵敏度检测器，“使软机器人能够非常快速地感知距离只有毫米远的东西，向各个方向，”领导大学团队研究的Yunjie Yang说。

大学新闻稿称，这一发展“首次使机器人具有类似于人和动物的身体自我意识水平”。

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