将压力或热量信号转换为大脑信号，人造柔性电子皮肤可重建触觉
发布时间： 2023-05-24 14:56:30 点击量：
美国科学家在最新一期《科学》杂志上发表研究论文称，他们研制出一种新型人造柔性电子皮肤贴片，可以将压力或热量传感器的信号转换为大脑信号。在对大鼠的测试中，将电子皮肤与大鼠的大脑相连后，触摸该皮肤会刺激大鼠踢腿。最新研究有望用来改善皮肤损伤患者的假体。
电子皮肤柔软有弹性，足以包裹手指。
图片来源：斯坦福大学网站
斯坦福大学研究人员用电子电路、压力和温度传感器制造了这种电子皮肤，所有电路和传感器都由薄而有弹性的橡胶材料制成。他们将这些组件整合成一个贴片，这一贴片很容易适应不平整的表面，如人类手指等。这种电子皮肤的工作原理是模仿生物皮肤。在生物皮肤中，神经检测压力或温度，然后向大脑发送电信号。
这款电子皮肤工作所需施加的电压仅为传统人造皮肤设备所需电压的1/60，这可能意味着它不会那么热，可更舒适地使用更长时间，而任何用作皮肤损伤患者假体的人造皮肤都需要足够舒适，能长时间佩戴。
对人类来说，皮肤触感会触发肌肉的快速运动，因此研究人员将新研制出来的电子皮肤与活体大鼠的神经系统相连，看看它是否可做类似的事情。该团队将电子皮肤贴片中的电极连接到大鼠大脑中处理触摸和温度的区域，然后对其施加压力。结果表明，大鼠大脑通过在运动控制区域的神经元之间发射更多信号来作出反应。当研究人员通过一个可插入的人工突触装置将这些信号传送到大鼠腿上时，它开始跳动。
研究人员表示，这表明电子皮肤有触感后会触发动作，但这种电子皮肤要想大面积代替真实的皮肤，可能需要更复杂的电路。此外，该人造皮肤会将所有感官数据直接传输到大脑，而人类皮肤并不以这种方式处理感官数据，会过滤掉一些信息。
来源: 科技日报 作者: 刘霞
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