中国科学家打造的“类真人皮肤”_风闻

文/观察未来科技

伴随着科技的发展，我们不难发现：机器人越像人类，它的科技含量就越高。这并非人类的自恋，而是生命本就是大自然最复杂最精密的“机器”，能模拟自然界的生物，也象征着科技的进步。

尤其，伴随着ChatGPT等AI的风行，人类对机器人的需求也随之水涨船高。不仅是因为机器人可以完成人类无法完成的任务，还因为机器人可以模拟人类的外表和动作，让人类更容易接受它们。这当中，科学家在“皮肤”，这个存在于人类体表的附着物上下足了功夫。 

“类人皮肤”让机器人不再冰冷

一提到机器人，大家首先想到的可能就是它那冰冷的金属表面。如今，科学家新研发的“类人”离子皮肤，将以超乎想象的能力让你得到“类真人”的感受。它可以模拟人类皮肤的结构和特性，不仅弹性好，还能受力。

离子皮肤是一种仿生材料，它是由生物相容的聚氨酯材料与离子液体构成的。所谓离子皮肤，顾名思义，便是跟离子有关。我们知道，人体感知系统是靠Na+、K+等离子传输信号的。当外界的作用力使表皮细胞内外的离子浓度出现差别时，人就可以感知到它们。离子皮肤同样通过探测离子的状态来检测外界应力，即外力的作用会改变材料中离子的状态从而引起电信号的变化。

新型离子皮肤的自愈合和灵敏性

日前，中科院宁波材料技术与工程研究所新研发的新型离子皮肤，不仅具有原本离子皮肤能受力、能形变的特点，还超灵敏，甚至还能自我修复。

人工制造的材料，到底是如何做到像人类自己的皮肤一样能够自我修复的呢？关键就在于材料中引入的动态二硫键。动态二硫键一直处于断裂重组的动态平衡，当伤口形成时，由于伤口附近二硫键的断裂重组，使得伤口两侧材料再度键合。这样就能实现“类人皮肤”的自愈合了。

这种新型离子皮肤不仅能自愈合，还超灵敏。它模拟了类似生物触觉细胞的离子信号传输系统，根据力的变化控制离子导体内部的离子分布，最大限度地提高触觉感知。而且这种新材料愈合的速度还非常快，快到还给科研人员制造了小小的麻烦。因为这种材料的研发过程，需要在显微镜下观察伤口的自愈合行为；而材料自愈合速度过快的话，会导致科研人员经常性地错过一些重要的细节，最终不得不进一步改进测试仪器。

离子皮肤的应用场景与前景

当然，离子皮肤的应用场景远不只于此。因为离子皮肤在机器人领域和可穿戴医疗领域中都具有广泛的应用价值。在机器人领域，离子皮肤可以使机器人更加智能化，更好地与人类交互；在可穿戴医疗领域，离子皮肤可以用于监测人体健康状况和治疗某些疾病。于此同时，离子皮肤对于力的敏感性也为人机接口器件的发展提供了新的可能性。

**虽然离子皮肤可以模拟人类皮肤的某些特性，但它目前还不能直接应用于替代人类皮肤上。**这是因为目前离子皮肤的材料和制造工艺还不够成熟，电子信号与人大脑的交互研究也不够深入，需要进一步研究和改进。但是我们相信在未来的研究中，离子皮肤技术将得到更广泛的应用和进一步的改进。离子皮肤的研究将会推动人类与机器人之间的交互和合作，也将为人类的健康提供更加智能和有效的保障。