「電子皮膚」可使義肢感受壓力與溫度,更可自我修復

E-skin
電子皮膚的展示 Credit: Jianliang Xiao/University of Colorado Boulder

美國科羅拉多大學波德分校(University of Colorado Boulder)的科學家最近研發出電子皮膚(electronic skin),簡稱 e-skin。這種半透明的電子皮膚可以量測溫度、濕度、壓力和氣流,在改良義肢、增加機器人安全性或是促進其他生醫設備的開發上都有所應用。

主導研究的機械工程師蕭建良回應《新聞周刊》(Newsweek)採訪時表示:「這讓過去被動的系統有了感測能力,可以應用在許多方面。」研究的共同作者張偉(Wei Zhang)補充:「真的皮膚可以做到什麼?讓人遠離外傷或燙傷的危險,而 e-skin 可以模仿這些功能。」。

多種應用的可能性

感測壓力是用 e-skin 改良義肢的關鍵因素,若是用在手部義肢,就能在握住玻璃杯時感應壓力,以免失手壓壞杯子。使用 e-skin 的機器人將能避免對人類造成傷害,例如照護用機器人可以判斷施力是否適當並用手指當作溫度計。

e-skin 是以聚乙烯亞胺(polyimine)與奈米銀(silver nanoparticles)製成,奈米銀為材料給予強度、導電性與化學穩定性。而且,只需將乙醇中的化合物與 e-skin 混合起來,電子皮膚就能自我修復。

錦上添花的是該材料可以回收重複使用,將 e-skin 浸到特製溶液中便能將聚合物分解,同時奈米銀顆粒會沉澱而分離出來,這也是研究人員自豪的獨特之處。兩位研究者決心嘗試製作可回收的多功能電子皮膚材料,是因為現今的環境正面對嚴重的電子垃圾汙染問題,他們也夢想有朝一日手機或筆記型電腦等其他電子產品也能夠使用可泡進溶液中回收的材料製成。

 

參考資料:

1. Pereira, S. (2018, February 10). Self-healing, recyclable electronic skin creates a way for prosthetic limbs to feel just like real skin. Retrieved February 19, 2018.

EA
實習編輯,初出茅廬的社會新鮮人,在生活的庸碌中探索理想、生活還有理想的生活的模樣。

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