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科技5分鐘前北京6月12日電 （感謝劉霞）歷經(jīng)6年努力，意大利和奧地利研究人員開(kāi)創(chuàng)性地研發(fā)出一種三合一混合材料，被稱(chēng)為新一代“智能皮膚”。其靈敏度是真實(shí)皮膚得1000倍，能探測(cè)觸覺(jué)、溫度、水分甚至微生物，有助促進(jìn)靈敏機(jī)器人和智能假肢得研發(fā)。相關(guān)研究發(fā)表于最近得《先進(jìn)材料技術(shù)》雜志。
最新研究負(fù)責(zé)人、意大利科學(xué)家安娜·科克萊特領(lǐng)導(dǎo)奧地利格拉茨理工大學(xué)固態(tài)物理研究所團(tuán)隊(duì)研制得這款智能皮膚，每平方毫米有2000個(gè)獨(dú)立傳感器，比人類(lèi)指尖更靈敏。每個(gè)傳感器內(nèi)部是以水凝膠形式存在得智能聚合物，外殼是壓電氧化鋅。
科克萊特解釋道：“水凝膠可以吸收水分，在濕度和溫度發(fā)生變化時(shí)膨脹。在此過(guò)程中，水凝膠對(duì)壓電氧化鋅施加壓力，壓電氧化鋅通過(guò)電信號(hào)響應(yīng)此壓力和所有其他機(jī)械應(yīng)力。這種超薄材料能以極高得空間分辨率同時(shí)對(duì)力、水分和溫度作出反應(yīng)，并發(fā)出相應(yīng)得電子信號(hào)，這種擁有多傳感器特性得材料是智能人工材料技術(shù)領(lǐng)域得‘圣杯’。”
據(jù)悉，第壹批人造皮膚樣本得厚度為6微米，而人表皮得厚度為0.03—2毫米。人造皮膚還可做得更薄。此外，人類(lèi)皮膚可感知約1平方毫米大小得物體，人造智能皮膚得靈敏度為人類(lèi)皮膚得1000倍，可以探測(cè)微生物等更小得對(duì)象。
研究人員表示，他們首次結(jié)合3種物理化學(xué)方法：水凝膠材料得化學(xué)氣相沉積、氧化鋅得原子層沉積和聚合物模板得納米印刷光刻，研制出了這種智能皮膚。智能皮膚有望應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。如在醫(yī)療保健領(lǐng)域獨(dú)立檢測(cè)微生物并給出相關(guān)報(bào)告，還可用于能感知溫度或濕度得人體假肢，能更靈敏地感知環(huán)境得機(jī)器人等。
這種智能皮膚得核心部件使用基于蒸汽得制造工藝生產(chǎn)而成，這一工藝目前已經(jīng)很成熟，因此智能皮膚很容易擴(kuò)展。研究團(tuán)隊(duì)目前正在優(yōu)化該皮膚得特性，希望擴(kuò)大材料反應(yīng)得溫度范圍，提高其柔韌性。
【總感謝圈點(diǎn)】
人類(lèi)對(duì)機(jī)器人得期待不僅僅局限于讓它們會(huì)說(shuō)話、能活動(dòng)，這只是“局部”得智能而已。如果它們像人一樣，有嗅覺(jué)、有觸覺(jué)、能感知，甚至能思考，那就離真正得智能又近一步，也更符合我們對(duì)智能得理解。這項(xiàng)研究開(kāi)發(fā)出得智能皮膚，就是讓機(jī)器人更加智能得途徑之一。值得一提得是，這種智能皮膚比人得皮膚更靈敏、更強(qiáng)大，充分發(fā)揮出智能傳感得巨大優(yōu)勢(shì)。
