人工电子皮肤能像人类皮肤一样快速感知疼痛和温度

澳大利亚皇家理工大学(RMIT University)的研究人员开发出了能像人类皮肤一样对疼痛做出反应的电子人造皮肤。据一份新闻稿称，这种可穿戴的贴纸状设备可以为更好的假肢、更智能的机器人和非侵入性皮肤移植替代品扫清道路。

该设备模仿人体近乎即时的反馈反应，对疼痛的反应速度与神经信号传递到大脑的速度相同，报告RMIT．

首席研究员Madhu Bhaskaran教授说，痛觉原型是下一代生物医学技术和智能机器人的重大进步。

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巴斯卡兰说:“皮肤是我们身体最大的感觉器官，其复杂的特征被设计成在任何疼痛时都能快速发出警告信号。”“我们一直通过皮肤感知事物，但我们的疼痛反应只在特定的时刻才会发生，比如当我们触摸太热或太尖锐的东西时。直到现在，还没有任何电子技术能够真实地模拟人类的痛感。当压力、热或冷达到疼痛阈值时，我们的人造皮肤会立即做出反应。”

除了疼痛感应原型设备，研究人员还开发了由可拉伸电子器件制成的设备，可以感知温度和压力的变化并作出反应。

巴斯卡兰说，设计了三个功能原型，以电子形式传递皮肤感知能力的关键特征。

研究小组希望，随着进一步的发展，这种可拉伸的人造皮肤可以在传统方法不可行的情况下取代移植皮肤。

巴斯卡兰说:“我们需要进一步发展，将这项技术整合到生物医学应用中，但基本条件——生物相容性、皮肤一样的可拉伸性——已经存在。”

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这项新研究发表在《先进智能系统》(Advanced Intelligent Systems)杂志上，并作为临时专利提交了申请，结合了该团队此前率先开发并获得专利的三种技术:

• 可伸缩元件:将氧化物材料与生物兼容的硅胶结合起来，提供透明、牢不可破、可穿戴的电子产品，薄如贴纸。
• Temperature-reactive涂料:自我修饰涂层比人类头发薄1000倍，这种涂层是基于一种能对热做出反应的材料制成的。
• Brain-mimicking记忆:电子记忆细胞模仿大脑使用长期记忆的方式来回忆和保留以前的信息。

压力传感器原型结合了可拉伸电子元件和长期记忆单元，热传感器结合了温度反应涂层和记忆，而疼痛传感器集成了所有三种技术。