人造電子皮膚是女科學家對人造電子皮膚的研究再上一層樓，繼高靈敏度和自我發電兩大創新之後，她的研究團隊又為這種超級皮膚，為人造電子皮膚更接近人類皮膚賦予重要意義。
基本介紹
- 中文名：人造電子皮膚
- 學校：美國史丹福大學
- 人物：鮑哲南
- 特點：增加了透明和可拉伸功能
概況,結構,回顧,目標,人物,
概況
美國史丹福大學女科學家鮑哲南結構
史丹福大學化學工程系副教授鮑哲南去年9月和她的博士生、研究生團隊發明了一種可模擬人類皮膚的高靈敏度柔性塑膠薄膜材料。這種材料由高靈敏的電子感應器組成，當無數的感應器連成一片時，就形成與人類皮膚相似的薄膜。這種電子皮膚可以感知一隻蝴蝶停在上面的壓力，可以被廣泛用於假肢、機器人、手機和電腦的觸摸式顯示屏、汽車方向盤和醫學等。今年2月，鮑哲南團隊再接再厲，創造性研製出世界最新的可拉伸太陽能電池，使電子皮膚可以實現自我發電。如今，鮑哲南團隊又利用納米材料為這種皮膚增加了透明和可拉伸功能，距離人類皮膚的功能越來越近。這項研究10月23日發表在《自然納米科技》雜誌上。
回顧
鮑哲南稱，去年發明的電子皮膚雖然可以很靈敏檢測到觸覺，也可以彎曲，卻沒有拉伸的功能，彎曲多了還會裂開，原因就在於電極的拉伸性不理想。“我們將這種無機材料製成的電極更換為帶有導電功能的碳納米管，放在透明的襯底上。由於碳納米管具有非常好的柔軟性，可以拉伸兩倍以上，回復原位形成小彈簧形狀，還能保持非常高的導電率，同時具有透明度”。這種透明功能使得電子皮膚可以模仿人類不同膚色的皮膚。
也有科學家同時在研究人造電子皮膚的可拉伸性，但存在這樣那樣的問題。鮑哲南說，“有的導電率高卻因需加很多碳納米管造成不透明，有的雖可以拉伸卻降低很多導電率。我們克服了這些問題，把碳納米管變成小彈簧，既簡單又可以得到非常好的性能，拉伸幅度最大，導電率最高，比較實用，可以做大面積的，也容易做。”
目標
將人造電子皮膚最終賦予與人類皮膚同等功能是鮑哲南的長期研究目標，她表示，要達到這個目標還需要增加溫度、濕度等感測器，並能與神經細胞交流。“現在的感測器還不能與神經細胞交流，還需要用電線與細胞連線起來。這些都是我們需要研究的。”
鮑哲南表示，這方面的發展以後還會遇到很多挑戰。其中之一是改進新感測器。它們對恆定壓力產生反應，不過人類皮膚里的感覺可能更複雜。因為真正的皮膚里的壓力感覺細胞能發出不同頻率的信號，例如當感覺疼痛或刺耳時，信號的頻率會增強，以便提醒我們要注意可能的威脅。鮑哲南表示，另外“把人造皮膚與人類的神經系統連線在一起，也是一個巨大挑戰。在遙遠的未來，也許最終我們能製造出一種跟人類皮膚功能一樣的人造皮膚，可以把它與胳膊里的神經細胞連線在一起，恢復胳膊的感覺”。
人物
在中國江蘇南京生長的鮑哲南，南京大學化學系還沒有念完移民美國，1995年從芝加哥大學取得化學博士學位後進入貝爾實驗室工作，2005年起至今在史丹福大學化學工程系任職。她被稱為美國化學界出色的女科學家，多項研究成果發表在《科學》、《自然》等專業期刊上。
