靠光電支配的機(jī)器人手,軟軟的還能感受物體的形狀和紋理

不需要電池的智能皮膚,比人類的觸覺還靈敏一個數(shù)量級
石墨烯在高科技領(lǐng)域真的是無處不在
輕便、靈活、高效的假肢一直都是科學(xué)家們努力的方向,如今,假肢也從單一的功能發(fā)展到可滿足各種日常的需求,由機(jī)械控制發(fā)展到通過意念控制,截肢患者甚至還能通過假肢感受到真實(shí)的觸覺感。
近日,英國格拉斯哥大學(xué)的研究人員在假肢領(lǐng)域取得一項(xiàng)新突破:他們借助石墨烯材料,使假肢皮膚的觸覺反饋更為靈敏,而太陽能供電的智能皮膚還比用傳統(tǒng)的電池或線纜連接方式續(xù)航更持久。這項(xiàng)成果發(fā)表在周三的《Advanced Functional Materials》雜志上。
據(jù)深圳灣(公眾號 ID:shenzhenware)了解,石墨烯也叫單原子層石墨,由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成,是目前最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的新型納米材料,涉足于電子、航天、光學(xué)、儲能、生物醫(yī)藥、日常生活等大量領(lǐng)域。

格拉斯哥大學(xué)所研發(fā)的智能皮膚,其傳感器正是由石墨烯所制成,這種傳感器位于假肢皮膚的表面,因此使得其觸摸感應(yīng)極為靈敏,佩戴者也能感受到如真正皮膚般的觸覺反饋,研究團(tuán)隊(duì)中的 Ravinder Dahiya 教授甚至還表示,「這種材料比人類的觸覺好一個數(shù)量級。」
除此之外,智能皮膚還應(yīng)用到了石墨烯良好的導(dǎo)電性能和透光性能,這對位于石墨烯之下太陽能電池板自主產(chǎn)生能量提供了可能。而且,假肢皮膚耗能非常低,每平方厘米上只需 20 納瓦的電量,相當(dāng)于目前最低能力光伏電池的輸出能力,這很大程度上也降低了驅(qū)動觸覺皮膚所需的光伏面積。

但是,智能皮膚所產(chǎn)生的能量目前還不能存儲起來,而如何將未使用的能源儲存在電池中,以備其他需要之時使用,這也是研究團(tuán)隊(duì)的下一個目標(biāo)。
Ravinder Dahiya 教授也還表示,「他們目前正計劃使用這種的技術(shù)來為驅(qū)動假肢的馬達(dá)提供動力,以此創(chuàng)造出能完全「自給自足」的假肢。」而石墨烯作為一種環(huán)保、低成本的材料,再借助如今的 3D 打印技術(shù),這能使假肢的制造成本大大降低。
不過,太陽能假肢要從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用,道路還非常漫長,但未來這種技術(shù)無疑能給截肢患者帶來很大的便利,使他們重新融入社會,提升幸福感,因此我們不妨也期待一下吧。