创新电子皮肤实时模拟人类痛觉感知
研究团队开发出原型设备,能电子化复制人类皮肤感知疼痛的方式。该装置模拟身体近乎即时的反馈反应,能以神经信号传至大脑的同等速度对痛觉刺激做出反应。当压力、热或冷达到痛觉阈值时,人造皮肤即时反应。
除痛觉原型外,团队还利用伸缩电子技术开发出能感应温度和压力变化的装置。三个功能原型分别实现皮肤感知关键特性的电子化呈现。随着进一步开发,伸缩人造皮肤或可成为无创植皮的未来选择,适用于传统方案不可行或无效的情况。
原型融合三大技术:
- 伸缩电子:氧化物材料与生物相容硅胶结合,提供透明、不可破、可穿戴的电子贴片,薄如贴纸。
- 温度反应涂层:厚度仅为发丝千分之一,基于受热变形材料。
- 类脑电子记忆单元:模拟大脑利用长时记忆回顾保留既往信息的方式。
压力传感器原型结合伸缩电子与长时记忆单元,热传感器融合温度反应涂层与记忆,痛觉传感器整合全部三项技术。这些传感器属于躯体感受器——复制人体复杂的神经元、神经通路和受体系统,驱动人类对感官刺激的感知。
现有技术虽用电信号模拟不同痛觉等级,但新装置能对真实机械压力、温度和疼痛做出反应并给出正确电子响应。因此,人造皮肤能区分用手指轻触图钉与意外刺伤手指的区别。
传感器