伴隨著科技的發(fā)展，我們不難發(fā)現：機器人越像人類，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雜最精密的“機器”，能模擬自然界的生物，也象征著科技的進步。
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尤其，伴隨著ChatGPT等AI的風行，人類對機器人的需求也隨之水漲船高。不僅是因為機器人可以完成人類無法完成的任務，還因為機器人可以模擬人類的外表和動作，讓人類更容易接受它們。這當中，科學家在“皮膚”，這個存在于人類體表的附著物上下足了功夫。
“類人皮膚”讓機器人不再冰冷
一提到機器人，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構和特性，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成的。所謂離子皮膚，顧名思義，便是跟離子有關。我們知道，人體感知系統(tǒng)是靠Na+、K+等離子傳輸信號的。當外界的作用力使表皮細胞內外的離子濃度出現差別時，人就可以感知到它們。離子皮膚同樣通過探測離子的狀態(tài)來檢測外界應力，即外力的作用會改變材料中離子的狀態(tài)從而引起電信號的變化。
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，還超靈敏，甚至還能自我修復。
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的呢？關鍵就在于材料中引入的動態(tài)二硫鍵。動態(tài)二硫鍵一直處于斷裂重組的動態(tài)平衡，當傷口形成時，由于傷口附近二硫鍵的斷裂重組，使得傷口兩側材料再度鍵合。這樣就能實現“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胞的離子信號傳輸系統(tǒng)，根據力的變化控制離子導體內部的離子分布，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?？?/strong>，快到還給科研人員制造了小小的麻煩。因為這種材料的研發(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，會導致科研人員經常性地錯過一些重要的細節(jié)，最終不得不進一步改進測試儀器。
離子皮膚的應用場景與前景
當然，離子皮膚的應用場景遠不只于此。因為離子皮膚在機器人領域和可穿戴醫(yī)療領域中都具有廣泛的應用價值。在機器人領域，離子皮膚可以使機器人更加智能化，更好地與人類交互；在可穿戴醫(yī)療領域，離子皮膚可以用于監(jiān)測人體健康狀況和治療某些疾病。于此同時，離子皮膚對于力的敏感性也為人機接口器件的發(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用于替代人類皮膚上。這是因為目前離子皮膚的材料和制造工藝還不夠成熟，電子信號與人大腦的交互研究也不夠深入，需要進一步研究和改進。但是我們相信在未來的研究中，離子皮膚技術將得到更廣泛的應用和進一步的改進。離子皮膚的研究將會推動人類與機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。
(陳根為知名科技作者)
（文章來源：第一財經）
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