伴隨著科技的發(fā)展，我們不難發(fā)現(xiàn)：機(jī)器人越像人類，它的科技含量就越高。這并非人類的自戀，而是生命本就是大自然最復(fù)雜最精密的“機(jī)器”，能模擬自然界的生物，也象征著科技的進(jìn)步。

尤其，伴隨著ChatGPT等AI的風(fēng)行，人類對(duì)機(jī)器人的需求也隨之水漲船高。不僅是因?yàn)闄C(jī)器人可以完成人類無法完成的任務(wù)，還因?yàn)闄C(jī)器人可以模擬人類的外表和動(dòng)作，讓人類更容易接受它們。這當(dāng)中，科學(xué)家在“皮膚”，這個(gè)存在于人類體表的附著物上下足了功夫。

“類人皮膚”讓機(jī)器人不再冰冷

一提到機(jī)器人，大家首先想到的可能就是它那冰冷的金屬表面。如今，科學(xué)家新研發(fā)的“類人”離子皮膚，將以超乎想象的能力讓你得到“類真人”的感受。它可以模擬人類皮膚的結(jié)構(gòu)和特性，不僅彈性好，還能受力。

離子皮膚是一種仿生材料，它是由生物相容的聚氨酯材料與離子液體構(gòu)成的。所謂離子皮膚，顧名思義，便是跟離子有關(guān)。我們知道，人體感知系統(tǒng)是靠Na+、K+等離子傳輸信號(hào)的。當(dāng)外界的作用力使表皮細(xì)胞內(nèi)外的離子濃度出現(xiàn)差別時(shí)，人就可以感知到它們。離子皮膚同樣通過探測(cè)離子的狀態(tài)來檢測(cè)外界應(yīng)力，即外力的作用會(huì)改變材料中離子的狀態(tài)從而引起電信號(hào)的變化。

新型離子皮膚的自愈合和靈敏性

日前，中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所新研發(fā)的新型離子皮膚，不僅具有原本離子皮膚能受力、能形變的特點(diǎn)，還超靈敏，甚至還能自我修復(fù)。

人工制造的材料，到底是如何做到像人類自己的皮膚一樣能夠自我修復(fù)的呢？關(guān)鍵就在于材料中引入的動(dòng)態(tài)二硫鍵。動(dòng)態(tài)二硫鍵一直處于斷裂重組的動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)傷口形成時(shí)，由于傷口附近二硫鍵的斷裂重組，使得傷口兩側(cè)材料再度鍵合。這樣就能實(shí)現(xiàn)“類人皮膚”的自愈合了。

這種新型離子皮膚不僅能自愈合，還超靈敏。它模擬了類似生物觸覺細(xì)胞的離子信號(hào)傳輸系統(tǒng)，根據(jù)力的變化控制離子導(dǎo)體內(nèi)部的離子分布，最大限度地提高觸覺感知。而且這種新材料愈合的速度還非常快，快到還給科研人員制造了小小的麻煩。因?yàn)檫@種材料的研發(fā)過程，需要在顯微鏡下觀察傷口的自愈合行為；而材料自愈合速度過快的話，會(huì)導(dǎo)致科研人員經(jīng)常性地錯(cuò)過一些重要的細(xì)節(jié)，最終不得不進(jìn)一步改進(jìn)測(cè)試儀器。

離子皮膚的應(yīng)用場(chǎng)景與前景

當(dāng)然，離子皮膚的應(yīng)用場(chǎng)景遠(yuǎn)不只于此。因?yàn)殡x子皮膚在機(jī)器人領(lǐng)域和可穿戴醫(yī)療領(lǐng)域中都具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。在機(jī)器人領(lǐng)域，離子皮膚可以使機(jī)器人更加智能化，更好地與人類交互；在可穿戴醫(yī)療領(lǐng)域，離子皮膚可以用于監(jiān)測(cè)人體健康狀況和治療某些疾病。于此同時(shí)，離子皮膚對(duì)于力的敏感性也為人機(jī)接口器件的發(fā)展提供了新的可能性。

雖然離子皮膚可以模擬人類皮膚的某些特性，但它目前還不能直接應(yīng)用于替代人類皮膚上。這是因?yàn)槟壳半x子皮膚的材料和制造工藝還不夠成熟，電子信號(hào)與人大腦的交互研究也不夠深入，需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)。但是我們相信在未來的研究中，離子皮膚技術(shù)將得到更廣泛的應(yīng)用和進(jìn)一步的改進(jìn)。離子皮膚的研究將會(huì)推動(dòng)人類與機(jī)器人之間的交互和合作，也將為人類的健康提供更加智能和有效的保障。