电子皮肤与主体交互有望取代智能可穿戴健康设备

　　近日，日本东京大学的研究人员研制出一种新型的电子皮肤。这种新型电子皮肤的厚度只有3微米，与人类皮肤能够达到近乎完美的融合。此外，研究人员在电子皮肤中加入了一种有机高分子发光二极管（PLED），使得这种超薄的电子皮肤转化为"电子显示屏"，并让它看起来像一个纹身。

　　尽管这种新型皮肤目前只能测出用户的血液氧浓度，不过，研究人员正在进行下一步研发，他们希望这款皮肤在未来可以实现让用户得知自己的健康数据，让工人查看图表等功能。届时，电子皮肤这种无缝穿戴技术就可替代当前的智能手表等可穿戴技术了。

　　电子皮肤是一项颇为有趣而且重要的技术，在医疗、科技、智能等领域都有不少用途。可以说，电子皮肤的潜力极大。不过，目前这项技术仍处于初级的试验阶段，尚不能实现大规模应用。

　　电子皮肤在医学领域作用重大，皮肤移植、制作假肢都需要

　　电子皮肤，是一种可以让机器人产生触觉的系统。其结构简单，可被加工成各种形状。能像衣服一样附着在设备表面，能够让机器人感知到物体的地点和方位以及硬度等信息。电子皮肤能够模拟、还原甚至取代机体皮肤。正因为这些特性，电子皮肤在诸多领域都发挥着重要的作用。

　　首先想到的就是医疗方面。因为人体的皮肤一旦损坏便不可修复。在古时的亚洲和欧洲，有"割肉补疮"的方法来修复皮肤损伤，并持续了2500年左右。但是，当年的医疗和麻醉水平都极为落后，对于患者来说，无异于在接受一种酷刑。

　　直到19世纪末。植皮手术出现。然而，这种手术的方法是切取患者自身或其他人的皮肤进行移植修复。不仅会产生剧烈的疼痛，更会给患者的身心带来双重的创伤。另外，移植后的皮肤脆弱异常，并容易引发触觉减弱、免疫力下降等一系列后遗症。

　　然而，需要接受这种手术的人并不在少数。据统计，全世界每年需要接受皮肤移植的患者人数在20万左右，而存在不可恢复性皮肤创伤并尚未接受植皮手术的患者数量更是超过了400万。由此看来，电子皮肤对于医疗领域的重要性不言而喻。

　　在各国研究人员的努力下，超仿真电子皮肤正在逐渐得以发展。早在2003年，东京大学的研究团队就已利用并五苯这种低分子有机物制成薄膜，并在其中密布压力传感器，使电子皮肤拥有了感知压力的功能。

　　两年之后，这一团队又在电子皮肤中分别嵌入了两组能够感知压力和温度的晶体管，在晶体管电线交叉点使用微传感器记录电流的起伏状况，由此可以判断出日常温度和感知到超过300g/c 的压力。最棒的是，这种电子皮肤的成本极为廉价，是100日元/ （约合1美元）。

　　无独有偶，美国加州大学伯克利分校的研究团队设计出了由聚合树脂和敏感橡胶覆盖锗硅混合纳米线制成的电子皮肤。这种皮肤更为敏感，可感知50g以下的细微压力。

　　英国剑桥大学的研究人员则尝试着将能够随意拉伸变形的电路移植到透明的弹性硅胶上，希望赋予电子皮肤更多类似于人类皮肤的物理特性。这种皮肤能够包裹四肢和手臂，并有望应用在皮肤移植方面。

　　此外，电子皮肤还可被用于假肢的制作。应用了电子皮肤的义肢能够与人类的真实肢体更加接近，让患者有更多复杂的知觉。可以说，电子皮肤为患者带去了福音。

　　电子皮肤为智能领域带去革命，未来或取代可穿戴设备

　　除了医疗领域外，电子皮肤将为智能机器人领域带去一场革命。目前的机器人不仅能够实现简单的动作，甚至能够替代人类做一些工作。然而，皮肤恰恰是在机器人技术的研发中最不易被注意的部分。因此，机器人往往难以感知复杂的三维触觉力度，不能体会拿起乒乓球与苹果所需力量的差异。

　　对于这一难点，电子皮肤则可以很好地进行解决。电子皮肤拥有良好的压敏特性及柔韧性，既能够赋予机器人敏感的触觉，又能改善其机械笨重的动作，增强机器人的灵活性。

　　当前，可穿戴设备极为火热，在这一领域中，电子皮肤也有机会大显身手。比如可以将电子皮肤与智能手表及腕带相结合，只需将电子皮肤输出的电学图形信号稍作分析，就可实现"智能把脉"。科学家们还设想可以在设备中植入电子皮肤用以监测咽喉部位的肌肉运动产生的微弱压力，从而将变压信号转化为语音，让聋哑人拥有"传声筒"。

　　日本此次研发的PLED电子皮肤则能够进一步实现可穿戴设备的功能。当感知到电脉冲时，其上的灯可以通过PLED的不同排列显示出更加复杂的信息，如字母或数字。这款电子皮肤外面有钝化层的保护，能够使电子皮肤免受氧气和水蒸汽的入侵，延长发光时间。同时，它比同类产品产生更少的热量并消耗更少的电量。

随着对电子皮肤研究的