新型人造皮肤可能比真皮肤更敏感

人类皮肤是人体最大的器官。它还提供了我们最重要的感官之一：触觉。触觉使人们能够与外部世界的物体互动并感知它们。然而，在构建机器人和虚拟环境时，与视觉相比，触觉并不是最容易实现的功能。尽管如此，许多实验室仍在努力实现触觉，各种版本的人造皮肤有望使电子产品（如驱动假肢的电子产品）变得更智能、更灵敏。

本周《 small》杂志发表的一项研究介绍了新加坡南洋理工大学的研究团队发明的一种新型人造皮肤，它不仅可以感知施加在其上的直接压力，还可以感知物体靠近它的情况。

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过去，各种人造皮肤模型已经能够捕捉温度、湿度、表面细节和力等因素，并将其转化为数字信号。在这种情况下，这种人造皮肤是“离子电子的”，这意味着它集成了离子和电极，以试图实现感知。

具体来说，它由一个多孔海绵层组成，浸泡在盐水中，夹在两个嵌入镍的织物电极层之间。这些原始组件成本低廉，易于扩展，研究人员声称这使得这种技术适合大规模生产。最终得到的是一种可弯曲、柔软且导电的材料。该结构的内部化学性质使得当压力施加到材料上时，会引起电容变化，从而产生电信号。

“我们创造了一种人造皮肤，其感知能力优于人类皮肤。与人类皮肤从触摸动作中感知大部分信息不同，这种人造皮肤还获得了在非接触或接近操作中编码的丰富认知信息，”新加坡南洋理工大学助理教授王一帆在新闻稿中表示。“这项研究可能会带来比现有触觉传感器更优越的下一代机器人感知技术。”

该设备的设计还在皮肤边缘周围产生了“边缘电场”。由此产生的电场可以感知物体何时靠近，还可以辨别物体的材质。例如，在一个小型概念验证演示中，它可以区分塑料、金属和人体皮肤。

至于使用案例，人造皮肤可以放在机器人手指上，也可以放在电子游戏的控制界面上，该游戏使用手指触摸来移动角色。在他们的实验中，用户玩了吃豆人游戏，并通过与人造皮肤面板交互来浏览电子地图。