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隨著人工智能的飛速發(fā)展應(yīng)用，人們對機(jī)器人的期待不僅僅局限于讓它們會說話、能行動。倘若它們有嗅覺、有觸覺、能感知......那就離真正的智能又近一步。甚至還有助促進(jìn)具有人類敏感性的新一代智能機(jī)器人開發(fā)，以及智能假肢的研發(fā)。
近年來，科學(xué)家們一直致力于研發(fā)具有觸覺敏感性的“智能皮膚”，比如能探測微生物的“智能皮膚”、可感受“疼痛”的電子皮膚、自供電機(jī)械發(fā)光的“智能皮膚”......實現(xiàn)皮膚超強(qiáng)的感知功能。
能探測微生物的“智能皮膚”
據(jù)悉，意大利和奧地利研究人員開創(chuàng)性地研發(fā)出一種三合一混合材料，被稱為新一代“智能皮膚”。“智能皮膚”的靈敏度是真實皮膚的1000倍，并且還能夠探測觸覺、溫度、水分甚至微生物，對于促進(jìn)靈敏機(jī)器人和智能假肢的研發(fā)具有十分重要的意義。
研究人員表示，人類皮膚可感知約1平方毫米大小的物體，智能皮膚的靈敏度為人類皮膚的上千倍，可以探測微生物等更小的對象。后續(xù)應(yīng)用在醫(yī)療保健領(lǐng)域，獨立檢測微生物并給出相關(guān)報告，還可用于能感知溫度或濕度的人體假肢，能更靈敏地感知環(huán)境的機(jī)器人等。
實際上，“智能皮膚”很容易擴(kuò)展，研究團(tuán)隊目前正在優(yōu)化該皮膚的特性，希望擴(kuò)大材料反應(yīng)的溫度范圍，提高其柔韌性。
可感受“疼痛”的電子皮膚
近日，格拉斯哥大學(xué)的一組工程師發(fā)表論文稱，他們開發(fā)了一種能感受“疼痛”的電子皮膚，或能幫助創(chuàng)造出具有人類敏感性的新一代智能機(jī)器人。該系統(tǒng)模仿大腦的神經(jīng)通路以進(jìn)行學(xué)習(xí)，使用智能皮膚的機(jī)械手表現(xiàn)出對外部刺激做出反應(yīng)的能力。
據(jù)說，研究人員將由168個由氧化鋅納米線制成的突觸晶體管組，直接打印到柔性塑料表面上。之后再將突觸晶體管與存在于全關(guān)節(jié)的人形機(jī)器人手掌上的皮膚傳感器連接起來。并用電壓尖峰的不同輸出來教導(dǎo)皮膚對模擬疼痛做出反應(yīng)。
通過設(shè)置一個輸入電壓閾值以引起反應(yīng)，該團(tuán)隊能夠讓機(jī)器人的手從手掌中心的尖銳刺拳中后退。簡言之，它學(xué)會了能感受“疼痛”的能力，就跟人類一樣。
自供電機(jī)械發(fā)光的“智能皮膚”
智能皮膚被認(rèn)為是超敏感自供電的并且希望賦予皮膚視覺上感知刺激的能力。日前，鄭州大學(xué)申長雨院士、劉春太教授、代坤教授和中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所潘曹峰研究員開發(fā)了一種超靈敏的自供電機(jī)械發(fā)光“智能皮膚”(SPMSS)。
受益于基于Ti3C2Tx(MXene)/碳納米管協(xié)同相互作用的獨特應(yīng)變相關(guān)微裂紋結(jié)構(gòu)設(shè)計，SPMSS具有超低檢測限、超高靈敏度、超快響應(yīng)時間等優(yōu)異的應(yīng)變傳感性能，以及在拉伸下表現(xiàn)出可調(diào)且高度敏感的ML特征。
這些都賦予智能皮膚可靠的電源供應(yīng)和自供電感應(yīng)能力，并且在健康監(jiān)測、視覺傳感和自供電傳感方面具有多功能應(yīng)用。
浙公網(wǎng)安備 33010602000006號
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