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當(dāng)前簡訊:多功能電子皮膚或讓機器人擁有觸覺

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日期:2023-03-29 08:33:07    來源:科技日報    


(資料圖片)

原標(biāo)題:多功能電子皮膚或讓機器人擁有觸覺

科技日報南京3月28日電 (記者金鳳)為機器人穿上一層智能電子皮膚,也許它們可以像人一樣感知環(huán)境,在更多的場景里幫助人類開拓未知疆域。3月28日,記者從東南大學(xué)獲悉,該校團隊近日研發(fā)出一款可以感知溫度、壓力、濕度等環(huán)境信息,同時具備可拉伸、自愈合、抗菌性等特性的全屬性凝膠電子皮膚。相關(guān)成果在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《美國化學(xué)學(xué)會·納米》。

“所謂電子皮膚,指的是一種像皮膚一樣柔軟、呈弱酸性、能抑菌、自愈合的特殊材料。在通電的情況下,它還能感知環(huán)境的溫度、壓力、濕度等信息。”該論文第一作者、東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院博士段升順一邊向記者解釋,一邊用手托著一條細軟的材料。它看上去像膠條,但比膠條柔軟許多,擁有跟皮膚一樣的細膩、濕潤感。

“一直以來,電子皮膚研究面臨的最大難點在于,大家找不到合適的復(fù)合材料,以同時實現(xiàn)類似人類皮膚的物理化學(xué)屬性和刺激感知屬性。”段升順解釋,此次研究中,他們以蠶絲為基礎(chǔ)材料,再添加部分關(guān)鍵制劑,研制出這款特殊的電子皮膚。

“蠶絲是一種蛋白材料,很柔軟。我們在其中加入具有吸水特性的鈣離子、呈弱酸性的氫離子,和對環(huán)境刺激比較敏感的二維納米材料進行合成。”段生順介紹,成型后的這款電子皮膚,可修復(fù)、可降解,有一定的弱酸抑菌性、能防火,也能感知10千帕以下的壓力、-20—80攝氏度的溫度等環(huán)境信息。

“而且,電子皮膚還有自愈合能力。如果被劃傷,也不需要借助膠水黏合,可以把另一片電子皮膚像創(chuàng)可貼一樣貼在上面,完成皮膚移植。”段生順說。

電子皮膚是一種觸覺傳感器,被視為關(guān)鍵“卡脖子”技術(shù)。該論文共同通訊作者、東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院副院長吳俊介紹,目前電子皮膚研究面臨兩大挑戰(zhàn),一是亟須提升單個器件性能的穩(wěn)定性,二是需要將多種功能進行集成耦合。

“值得期待的是,電子皮膚的應(yīng)用前景廣闊。”吳俊表示,現(xiàn)有機器人往往依賴視覺感知環(huán)境、作出決策,如果機器人能有強大的觸覺感知能力,即使被蒙上“眼睛”,或者身處黑暗,也能感知環(huán)境。機器人視觸結(jié)合的環(huán)境認知能力在復(fù)雜作業(yè)場景中,將具有巨大應(yīng)用價值。

(責(zé)編:羅知之、陳鍵)關(guān)注公眾號:人民網(wǎng)財經(jīng)

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