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科技5分鐘前北京6月12日電 （感謝劉霞）歷經(jīng)6年努力，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”。其靈敏度是真實皮膚得1000倍，能探測觸覺、溫度、水分甚至微生物，有助促進靈敏機器人和智能假肢得研發(fā)。相關(guān)研究發(fā)表于最近得《先進材料技術(shù)》雜志。
最新研究負責人、意大利科學家安娜·科克萊特領(lǐng)導奧地利格拉茨理工大學固態(tài)物理研究所團隊研制得這款智能皮膚，每平方毫米有2000個獨立傳感器，比人類指尖更靈敏。每個傳感器內(nèi)部是以水凝膠形式存在得智能聚合物，外殼是壓電氧化鋅。
科克萊特解釋道：“水凝膠可以吸收水分，在濕度和溫度發(fā)生變化時膨脹。在此過程中，水凝膠對壓電氧化鋅施加壓力，壓電氧化鋅通過電信號響應此壓力和所有其他機械應力。這種超薄材料能以極高得空間分辨率同時對力、水分和溫度作出反應，并發(fā)出相應得電子信號，這種擁有多傳感器特性得材料是智能人工材料技術(shù)領(lǐng)域得‘圣杯’。”
據(jù)悉，第壹批人造皮膚樣本得厚度為6微米，而人表皮得厚度為0.03—2毫米。人造皮膚還可做得更薄。此外，人類皮膚可感知約1平方毫米大小得物體，人造智能皮膚得靈敏度為人類皮膚得1000倍，可以探測微生物等更小得對象。
研究人員表示，他們首次結(jié)合3種物理化學方法：水凝膠材料得化學氣相沉積、氧化鋅得原子層沉積和聚合物模板得納米印刷光刻，研制出了這種智能皮膚。智能皮膚有望應用于諸多領(lǐng)域。如在醫(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得人體假肢，能更靈敏地感知環(huán)境得機器人等。
這種智能皮膚得核心部件使用基于蒸汽得制造工藝生產(chǎn)而成，這一工藝目前已經(jīng)很成熟，因此智能皮膚很容易擴展。研究團隊目前正在優(yōu)化該皮膚得特性，希望擴大材料反應得溫度范圍，提高其柔韌性。
【總感謝圈點】
人類對機器人得期待不僅僅局限于讓它們會說話、能活動，這只是“局部”得智能而已。如果它們像人一樣，有嗅覺、有觸覺、能感知，甚至能思考，那就離真正得智能又近一步，也更符合我們對智能得理解。這項研究開發(fā)出得智能皮膚，就是讓機器人更加智能得途徑之一。值得一提得是，這種智能皮膚比人得皮膚更靈敏、更強大，充分發(fā)揮出智能傳感得巨大優(yōu)勢。
