人造皮膚擁有感知，不知道手感如何

雖然說現在的高科技義肢在技術上足夠以假亂真，再也不會像傳統的義肢那樣生硬不流暢。但畢竟義肢永遠無法和人體的軀干相提并論，它們無法向使用者回饋觸覺信息，因為缺少至關重要的皮膚。

來自韓國和美國的研究員們，制造出一種高分子聚合物，內部是由高密度的超薄金和硅搭建的傳感器網絡構成，它能夠模擬真實皮膚的彈性和高分辨精度的皮膚感官功能，可以真實的感知外界環境的溫度、壓力和濕度。

在近年來，可伸縮傳感材料技術有了突飛猛進的發展，這種高分子聚合物材質是目前該領域內敏感度最高的材料，每平方毫米的面積內的傳感器數量高達400個。

團隊的研究人員、MC10 公司高科技發展部門主管Roozbeh Ghaffari說，“如果手部義肢能夠配置擁有如此高密度的傳感器皮膚，那么就可以盡可能的接近真人軀干的效果，擁有相同的觸覺反饋。”

此外研究人員們為了讓這款“仿真皮膚”擁有同正常皮膚一樣的正常的伸展范圍，他們使用動作追蹤相機來捕捉真實手部的活動過程，分析相關的數據，將不同形狀的超薄硅材料應用于高分子聚合物的特定位置，以便適應實際生活中的各種活動延展。

團隊成員們表示，在未來的研究中，為了讓高分子聚合物能夠徹底替代真實皮膚，他們將會在皮膚上添加一層“溫度致動器”裝置，讓其不再是冷冰冰，而是一款帶著“體溫”的仿真原件。

不過上面提到的這些看起來很酷炫的功能，都是目前技術上能夠實現的課題。制造一款智能皮膚最大的挑戰就是，如何將義肢皮膚收集到的觸覺等信息與佩戴者的神經系統間建立可靠穩定而持久性強的聯系，讓人體大腦能夠“感知”到這些反饋的信息。

首爾大學的項目領導人Dae-Hyeong Kim為此做過一系列的實驗：將人造皮膚與實驗用的小白鼠的大腦連接起來，并且成功監測到了動物大腦內感覺皮層的活動信號。但最本質的問題是，動物是無法告訴你它是否真正感覺到了溫度、壓力和濕度的信息。Kim說，“為了準確的測量究竟通過人造皮膚，大腦收到的究竟是何種反饋信息，團隊還需要再更大型的動物上進行后續的實驗。”

凱斯西儲大學的生物醫學工程教授Dustin Tyler表示，將人造皮膚的反饋信息翻譯成恰當的信號傳遞給大腦，目前的研究仍然處于初級階段。他說，“諸如此類的‘概念驗證演示’都是非常有趣的項目，不過距離義肢能夠徹底替代真實軀干，傳遞高精度的信息，仍然有很長的路要走。”

其實在現實中，科學家們在該領域的研究已經獲得了突破性的進展。Tyler教授曾經幫助美國克利夫蘭市的一名失去右手的男子成功的配置上一款“有知覺”的義肢。這款義肢內置20個傳感器，通過電極與佩戴者的神經系統相連。目前，這名男子可以通過肌肉系統控制手部的運動，不僅可以靈活的抓取東西，并且甚至可以感知到物體的“軟硬程度”。

via technologyreview

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