科学家使用灵活的有机材料发展灵活的人造触觉神经

人造神经

斯坦福大学和首尔国立大学的科学家建立了人工感觉神经,可以模仿自然皮肤的敏感性。在研究中,人造神经能够激活蟑螂的抽搐反射并识别盲文字母中的字母。科学家认为,发现可能有一天可以帮助人造四肢触摸,感觉和压力的患者,甚至为机器人提供某种反射能力。

南卡大学电子信息和光学工程学院的徐纠缠团队与美国和韩国的科学家合作,该项目发表在《杂志》上科学

“我们认为皮肤是理所当然的,但这是一种复杂的感知,信号和决策系统,”化学工程教授Zhenan Bao高级作家Zhenan Bao说。“这种人造的感觉神经系统是为各种应用制作皮肤般的感觉神经网络的一步。”

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人体皮肤具有数千个用于传感温度,压力,位置和其他信息的传感器,是一个复杂的系统。这些信息被修改为神经信号,并以逐步方式在周围神经和中央神经中传播。如果可以感觉到压力,温度甚至神经活动,他们将破译更多的新技能。

人造神经
照片:Amir M. Foudeh/Yeongin Kim/Zhenan Bao/Tae-woo Lee。

科学家成功模拟了人造人类SA-I触觉神经,该神经由柔性有机材料组成。该感觉神经由3个核心组件组成:电阻压力传感器,有机环振荡器和突触晶体管。

它的工作方式如下:系统首先使用一系列传感器来识别非常微妙的压力,并产生等效的电压变化,然后通过环振荡器将电压转换为电脉冲信号,该振荡器实际上是人造神经纤维。由多个环振荡器接收到的电信号通过突触晶体管整合转换为突触电流,然后发送到下一个水平神经。

使用系统研究团队能够阅读盲文像盲人一样,测量与材料接触的物体的运动。

研究人员对蟑螂进行了测试,发现其腿部响应着压力传感器激活突触晶体管。

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这些人造神经的成分是柔性的有机材料,制造非常便宜,这可能使科学家最终更容易添加许多人造神经来帮助获取不同类型的感觉信息。

这项研究的结果可能有一天可以帮助人造四肢的人恢复一种触摸感,并允许机器人以新的方式互动,这可以帮助他们扮演更温和的角色,例如用温柔的触摸照顾人类。

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