【儀器網(wǎng) 材料化工】說起人造皮膚，你會想起什么服務體系？是治療皮膚損傷的再生醫(yī)學(xué)說服力，還是科幻作品中外觀與人類毫無區(qū)別的機器人？電影《終結(jié)者》中分析，來自未來的生化機器人T-1000體表覆蓋著人工活體組織表示，這種仿真組織擁有和人類皮膚相似的功能，有觸覺非常激烈、溫度競爭力所在，還會流汗☆I域？茖W(xué)家們正試圖把這種存在于科學(xué)幻想中的材料變成現(xiàn)實溝通機製。
近日，英國布里斯托爾大學(xué)的研究人員成功開發(fā)出一種模仿人類皮膚的硅膠薄膜註入新的動力。當(dāng)手機領先水平、電腦等智能設(shè)備配置由這種擁有人類皮膚結(jié)構(gòu)的材料制作的設(shè)備時，就可以感知使用者的各種手勢雙重提升，從而提供更好的人機交互體驗設計能力。雖然目前設(shè)備僅能辨別撓癢、戳範圍、捏等有限的幾種手勢求得平衡，但這卻是人工智能擁有“觸覺”的一大進步。
人造皮膚的研究開始是為了治療大面積的燒傷空間廣闊。傳統(tǒng)修復(fù)燒傷皮膚的方法是自體皮膚移植，即將患者身體其他部位的健康皮膚移植到燒傷部位提供深度撮合服務。但是這種方法會在取皮部位留下新的傷疤服務品質，也不適用于大面積移植，而異體移植又面臨著排異反應(yīng)組成部分。在這種情況下影響，科學(xué)家開始進行人造皮膚的研究。
1981年的過程中，哈佛醫(yī)學(xué)院教授約翰·伯克和麻省理工學(xué)院教授尼斯·亞拿斯利用牛組織和鯊魚軟骨合成了商業(yè)化的可再生人造皮膚發展契機。20世紀(jì)90年代后，人造皮膚已經(jīng)成功應(yīng)用于大面積燒傷的治療促進進步。21世紀(jì)以后發力，人類已經(jīng)研究出多種可用于制作人造皮膚的材料。然而用于醫(yī)學(xué)治療的人造皮膚大多只是作為敷料迎來新的篇章、載藥膜等使用共創美好，當(dāng)創(chuàng)面修復(fù)后推動並實現，人造皮膚就會被人體自然吸收，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法作為真正皮膚的使用覆蓋範圍。
在科學(xué)家們還在探索制作完全替代自體皮膚的人造皮膚的方法時優化程度，另一個研究方向隨著人工智能的出現(xiàn)而興起——賦予機器和人類一樣的觸覺。2008年奮勇向前，美國宇航局的科學(xué)家將碳納米管與整容手術(shù)使用的橡膠聚合物結(jié)合在一起不斷豐富，開發(fā)出能將接觸表面的熱量傳遞給傳感器的人造皮膚。而在此之前組建，科學(xué)家就研制過能感受壓力和溫度的機器人皮膚各有優勢。2015年，美國學(xué)者鮑哲南帶領(lǐng)的團隊利用光遺傳學(xué)顯著，研制出可以向改造后的實驗鼠大腦神經(jīng)細(xì)胞傳遞電信號的人造皮膚快速增長。而在同一年，韓國科學(xué)家也研發(fā)出一款人造皮膚占，在感知能力上表現(xiàn)優(yōu)異初步建立。前幾日英國科學(xué)家的研究成果也是這一領(lǐng)域的突破。
有觀點認(rèn)為供給，兩種不同方向的人造皮膚是完全不同的概念的方法。前者是修復(fù)受損皮膚的替代物，而后者只是像皮膚一樣的柔性電子傳感器進行探討，應(yīng)該稱作電子皮膚落到實處。前者只用于醫(yī)療領(lǐng)域，而后者可應(yīng)用于更廣闊的電子領(lǐng)域最新。目前看來技術創新，事實確實如此。電子皮膚除了成為人工智能的觸覺感受器重要作用，還可以幫助人類從假肢上獲得觸覺持續向好，甚至可以拋開“皮膚”的概念，僅作為輕薄柔軟的電子傳感器充足，為智能設(shè)備直接覆蓋或嵌入人體提供技術(shù)支持進展情況。
然而從長遠(yuǎn)看，這兩種材料發(fā)展到后其實是殊途同歸綠色化發展。人工皮膚的終目標(biāo)是制造可以替代人類的皮膚的材料至關重要，這難道不是電子皮膚的目標(biāo)之一嗎？人類的皮膚也只是特殊的“傳感器”用上了，皮膚接受外界信息提升行動，將其傳遞給大腦處理，這與電子皮膚的原理是一樣的。電子皮膚在生物中的應(yīng)用試驗也可以說明人工皮膚只是電子皮膚仿真度更高的一個分支自然條件。
從人造皮膚誕生到現(xiàn)在還不到50年設計標準，人類已經(jīng)實現(xiàn)了技術(shù)的飛躍發(fā)展。雖然人造皮膚的研究還面臨這許多挑戰(zhàn)互動互補，但也許在有生之年發揮重要帶動作用，我們就可以看到像T-1000那樣外觀與人類幾乎沒有區(qū)別的機器人出現(xiàn)。
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