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借助柔性电子手艺制造出像人体皮肤一样的电子器件技术支持是什么意思新万博体育网址

日期: 2020-05-23
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  机器人我们都已不再陌生。近年来,从特种机器人到工业机器人再到各种服务机器人,越来越多机器人已经出现并应用在我们的生产与生活之中,给人类带来了诸多便捷。不过,当前的机器人还处于初级阶段,距离达到真人的程度还有不小差距,其中之一的表现,就是机器人无法像人一样做到感知。

  为解决这一问题,目前全球各国科学家都在积极研发电子皮肤。例如近日,来自德国慕尼黑工业大学的研究人员就表示开发出了一款电子皮肤,可以帮助机器人感受人类的触觉。据悉,该电子皮肤由六边形的传感模块组成,每个模块大约有2欧元硬币大小,当它们连接在一起,就能形成柔软的人造皮肤。

  那么,何谓电子皮肤呢?说到这个话题,就必须得先知道“柔性电子”。众所周知,传统电子器件都是块状、坚硬的,它们不能弯曲、不能折叠、不具柔性。而柔性电子就是让传统电子器件变得像纸或手机膜一样轻薄柔软,同时具备橡皮一般的弹性。在此基础上,电子皮肤是柔性电子重要的一大应用。

  电子皮肤,简单来说就是借助柔性电子技术制造的像人体皮肤一样的电子器件。该电子器件需要像人皮肤一样柔软,同时具备和人类皮肤一样的触觉等感知能力。有时候,甚至功能还要强于人类皮肤,比如能够拥有人体皮肤所没有的获取环境中各种物理化学信号的能力;以及实现与环境或人体的交互。

  那么,电子皮肤何以拥有这些功能呢?这主要得益于其中集成的各种传感器。新万博体育网址。如果了解人体皮肤,我们知道其之所以拥有触觉,能反馈环境中的各种信号,是因为其拥有各种能够感知的神经。参照这一原理,电子皮肤中各种传感器就相当于人体神经,由此搭建起的一套机械化感知系统能帮助传递各种信息。

  比如通过压力传感器,电子皮肤也可以感知物体软硬程度;借助柔性压力传感器,也可以感知物体的形状……总而言之,通过柔性电子技术构建对硬度、压力、形状和材质的感知,再与各种传感器等相集成,我们基本就能构建出拥有触觉的电子皮肤。而这样的电子皮肤最适合的一大应用便是在机器人身上。

  因为当机器人拥有触觉后,就能更全面、精准地读取环境中的压力信号,从而行动也会更为迅捷、准确和多样。对于机器人来说,具备感知功能的电子皮肤就像给其装上了一双慧眼,让其与人的距离进一步拉近。当然,除此以外电子皮肤也不失为人类的一大“神器”,能够有效增强和赋能人体的各个方面。

  电子皮肤作用在人身上,不仅能够弥补部分伤残人士的感知能力,同时还能强化人体已有的一些功能。对于一些烧伤或截肢的人士来说,电子皮肤无疑能够帮助他们重获新生,此外对于一些负重作业的人来说,电子皮肤与可穿戴设备的结合也能缓解他们不小压力。基于此,电子皮肤能够在医疗、可穿戴等领域发挥显著价值。

  今年4月份的时候,加州理工学院的研究人员就创造了一种电子皮肤。这种电子皮肤由一种柔软、有弹性的橡胶材料制成,可以嵌入监测健康信息的传感器,直接贴在人的真实皮肤上就能记录包括心率、体温、血糖等健康指标,对于酷爱运动人群或老年人来说非常实用。与此同时,去年香港城市大学也研发了一款电子皮肤,能够装备在可穿戴设备之上。

  除此之外,电子皮肤还能作用于游戏、军事、工业等领域之中,给人们带来全新的体验和作业帮助。因此总的来说,电子皮肤的应用范围很广,不管是在机器人还是人体身上,价值都非常显著。而据相关机构预测,2028年全球柔性电子市场将达到3000亿美元以上,这表明未来电子皮肤的发展空间与潜力还很大,我国还需加大重视和布局。

  截至目前,国内真正涉及该领域的企业还不是很多,包括丹邦科技、汉威科技、威尔泰、北矿科技等在内,基本都是一些大型上市企业。这一方面与电子皮肤相关技术还未成熟、成本盈利等因素有关,另一方面也是国内对此的关注度还不是很高。基于此,接下来我国政府还需加强该方面的鼓励、支持和引导,不断提升我国科技创新与竞争的实力。

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