2021年6月17日
当有人用胳膊肘撞到墙上时，他们不仅会感到疼痛，还可能会有淤青。机器人和假肢没有这些警告信号，这可能会导致进一步的伤害。
现在，研究人员报告ACS应用材料与接口亚博网站下载已经开发出一种人造皮肤，它可以通过离子信号感知力量，还能从黄色变成类似瘀伤的紫色，提供损伤发生的视觉提示。
科学家们已经开发了许多不同类型的电子皮肤，它们可以通过电子传输来感知刺激。然而，这些导电体并不总是生物相容性的，这可能会限制它们在某些类型的假肢中的使用。相比之下，离子皮肤(i -skin)使用离子作为电荷载体，类似于人类皮肤。与电子皮肤相比，这些离子导电水凝胶具有更高的透明度、延展性和生物相容性。张齐(Qi Zhang)、朱世平(Shiping Zhu)和同事们想要开发一种“I-skin”，它不仅可以通过施加外力来记录电信号的变化，还可以通过改变颜色来模仿人类的淤青。
研究人员制造了一种离子有机水凝胶，其中含有一种叫做螺吡喃的分子，在机械压力下，它会从淡黄色变成蓝紫色。在测试中，凝胶在拉伸或压缩时，颜色和电导率都发生了变化，紫色保持2-5小时后才变黄。然后，研究小组将i型皮肤粘在志愿者身体的不同部位，如手指、手和膝盖。弯曲或拉伸会引起电信号的变化，但不会像人类皮肤一样造成瘀伤。然而，用力和反复的按压、击打和捏会产生颜色变化。研究人员说，I-skin在电子和光学信号方面的反应与人类皮肤类似，为检测假肢设备和机器人的损伤提供了新的机会。
作者获得国家自然科学基金、广东省创新创业团队引进计划、深圳市科技计划、2019年中央引导地方科技发展专项资助:亚博老虎机网登录环境净化功能材料研究平台、深圳市先进材料产品工程重点实验室、港深校长基金。亚博网站下载
来源:https://www.acs.org/content/acs/en.html