知冷暖、感受疼痛，再也不只是人類(lèi)「專(zhuān)屬」了。

作為能讓機(jī)器人產(chǎn)生真實(shí)觸感的系統(tǒng)，電子皮膚大大提升了機(jī)器人的柔韌性和延展性，卻無(wú)法做到像人類(lèi)皮膚一樣對(duì)疼痛做出反應(yīng)。不過(guò)，一組澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)（RMIT University）的研究團(tuán)隊(duì)近日宣布：通過(guò)設(shè)計(jì)三種功能完備的皮膚感受器，電子皮膚終于也能感受到疼痛刺激了。

該團(tuán)隊(duì)題為 Artificial Somatosensors: FeedbackReceptors for Electronic Skins（人工身體傳感器：電子皮膚的反饋受體）的研究成果發(fā)表于期刊 AdvancedIntelligent Systems（先進(jìn)智能系統(tǒng)）。

電子皮膚能感知疼痛嗎？

我們都知道，皮膚就是披覆在人體表層、直接與外界環(huán)境相接觸的組織。實(shí)際上，遍及全身的皮膚是人體最大的器官，具有保護(hù)身體、排汗、感知冷熱與壓力等功能。

能夠感知到外界信息變化，主要原因就在于皮膚由復(fù)雜的傳感器組成。每當(dāng)傳感器檢測(cè)到刺激，將會(huì)迅速向中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，產(chǎn)生反應(yīng)。

皮膚分表皮和真皮，底下有皮下組織

基于上述特性，旨在通過(guò)模擬人類(lèi)皮膚傳感功能實(shí)現(xiàn)甚至超越其性能的「電子皮膚」應(yīng)運(yùn)而生。除了機(jī)器人領(lǐng)域，電子皮膚在人工義肢、醫(yī)療檢測(cè)和診斷等方面也展現(xiàn)出了應(yīng)用前景。

近年來(lái)，人們對(duì)電子皮膚提出了更高的要求，電子皮膚已然發(fā)展到了超薄、可拉伸、可進(jìn)行多參數(shù)檢測(cè)的地步。

比如 2013 年，加州大學(xué)科學(xué)家研發(fā)出了能在一毫秒內(nèi)迅速響應(yīng)的「互動(dòng)壓力傳感器皮膚」——一塊沉積了一層薄聚合物、一層晶體管、一個(gè)有機(jī)LED、一個(gè)壓力傳感器的硅晶片。

2014 年，德州大學(xué)奧斯汀分?？茖W(xué)家研發(fā)出了長(zhǎng) 4 厘米、寬 2 厘米、厚 0.003厘米的電子皮膚，這一內(nèi)置了溫度傳感器、抗低壓RAM、微尺度換熱器的可伸縮高分子材料，能通過(guò)靜電力吸附在我們的皮膚上，用于幫助治愈帕金森癥及癲癇癥患者。

2017 年，中科院半導(dǎo)體研究所設(shè)計(jì)的超薄電子皮膚具有微米級(jí)超薄可拉伸襯底及蛇形電極結(jié)構(gòu)，不僅不易被損壞，還能對(duì)人體脈搏、語(yǔ)音、呼吸、體表溫度等生理信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)快速監(jiān)測(cè)。

然而，電子皮膚發(fā)展至今，還不能真實(shí)地模擬人類(lèi)對(duì)于疼痛感的反應(yīng)，而這恰好是上述 RMIT研究團(tuán)隊(duì)的切入點(diǎn)。

電子皮膚包含哪些技術(shù)？

在論文中，研究團(tuán)隊(duì)主要展示了三個(gè)關(guān)鍵的皮膚感受器：環(huán)層小體、熱感受器和痛覺(jué)感受器。

這里需要解釋的是，環(huán)層小體（lamellar corpuscle）又名潘申尼小體（pacinian corpuscle），呈卵圓形或球形，直徑 1-4mm。在生物體中，它廣泛分布在皮下組織、腸系膜、韌帶和關(guān)節(jié)囊等處，主要作用是感受壓覺(jué)和振動(dòng)覺(jué)。

不難看出研究團(tuán)隊(duì)的主要目的——設(shè)計(jì)一款能感受壓力、溫度、疼痛的電子皮膚。