“新突破：电子皮肤来了 还可以自己供能”

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人工皮肤行业“材料大师”、化学家、斯坦福化学工程系主任鲍哲南这样阐述了她在电子人工皮肤行业研究的初衷。

在鲍哲南等科学家的构想中，这项黑科技有助于假肢理解触摸、弯曲、按压等动作。 因为配备假肢的小组会恢复外界的真实感受。 事实上，除了人工假体、医疗检查、诊断等应用前景外，电子皮肤还可以应用于机器人。 提高机器人的灵活性和延展性，像人类一样面对疼痛时也会做出反应。

虽然电子皮肤发展迅速，但其厚度、响应速度等性能不断提高，但作为移动电子设备，电子皮肤的续航问题也是一大关键。

为此，英国格拉斯哥大学的研究小组提出了利用太阳光为电子皮肤提供能源的方案。 年3月22日，该团队在学术杂志《先进功能材料》上发表了题为“能源-自动”、“柔性”、“柔性”、“透明的触觉皮肤”的论文。 当时，研究小组表示，这种电子皮肤的工作时间比其他电池驱动的材料长，不像有线电子产品那样移动受到限制。

英国格拉斯哥大学的研究小组时隔三年按照太阳能利用的构想，突破了电子皮肤的续航问题。 时隔三年电子皮肤被突破了

前几天，英国格拉斯哥大学的研究小组进行了一项研究，研究人员发现，Energy Generating Electro NIC SKinwithintrinsic Tactile Sensing Withoutto UCHSENSENSORS (不需要触摸传感器，具有内在触觉传感器， 光论文标题就发现，该团队设计的电子皮肤没有配备触摸传感器，完全达到“自给自足”的水平。 三年前，该团队添加了由石墨烯构成的感光发电传感器作为提高电子皮肤续航的方法，但论文指出，为光伏模块获得足够阳光的重要因素之一是应用透明的触摸感知层。

基于这种做法，电子皮肤实现了低功耗，每平方厘米所需的能量为20纳秒，相当于当时最低等级的太阳能电池。

当时，作文的共同作者之一格拉斯哥大学詹姆斯·瓦特工程学院可弯曲电子传感技术小组的ravinder dahiya说，下一步是创造完全可以自我供给的义肢，以支持研究和假肢整体的自主驱动。 可见，在过去的三年里，研究小组首先进行了“加法”，然后进行了“减法”，最终实现了电子皮肤的自我供给能力。

当电子皮肤遇到太阳能电池时

那么，其自给自足的原理是什么？

论文指出，大量传感器和电子器件的连续运行，对满足电子皮肤的能耗要求具有挑战性。 为此，研究小组首次提出了不需要触摸传感器，具有内在触觉传感的自供给型电子皮肤(以下简称为eskin )。

eskin包括微太阳能电池的分散阵列和柔性基板上的红外线发光二极管( irleds )。 据了解，这些太阳能电池不仅可以自行发电，还可以产生一点额外的能量，提供触摸和近距离感应的触觉功能。 通过读取太阳能电池和发光二极管的能量输出的变化，eskin可以感知距离、物体位置等多个参数。

其具体原理是，如果暴露在光源中，太阳能电池产生能量，即电池(或eskin )被其附近的物体遮挡光，则电池与物体接触时，光的强度(即产生的能量)下降为零，eskin由此而产生 在这种情况下，eskin受到的光的强度和eskin与物体的距离有很强的关联。

就像ravinder dahiya说的那样，通过实时比较光的强度并进行校准，可以明确eskin和物体之间的距离。

为了验证这一想法是否可行，研究小组将eskin安装在3d打印机手上，记录了其与环境的相互作用。 下图的最下部显示了有eskin的机械手的3个子系统，从下到上依次为能源管理、传感、驱动。 研究小组发现，仅在手掌区域就产生383.6 mw的能量。 他们假设，如果将eskin覆盖整个身体(约1.5平方米的区域)，eskin可以产生超过100 w的能量。 如下图所示，eskin可以进行与其接近的不同物体的定位、边缘检测、三维形状判定。 不仅如此，我们还发现了将eskin应用于工业机械臂，可以安全地实现人机交互。

对此，ravinder dahiya表示，从本质上来说，将如何向大面积电子皮肤供电的课题变为了将电子皮肤变为产生能量的资源的机会。

考虑到eskin的材料集成传感能力，研究小组不仅在考虑机器人行业，还在考虑eskin未来的许多潜在应用。

关于假肢，eskin比其他电子皮肤轻，有助于制作重量、尺寸最好的义肢，便于义肢的采用者。

在智能机接口方面，eskin可以比较有效地减少智能机接口中常见的时间延迟问题。

在自动化方面，特别是在电力和交互式汽车行业，因为覆盖着eskin的汽车具有良好的近距离感知能力，可以轻松“看到”接近的障碍物和行人。

在游戏方面，eskin还可以用于手势识别控制。

电子皮肤的未来:大规模制造，应用广泛

鲍哲南获得“世界优秀女科学家”奖时，unesco为了表彰自己对电子皮肤行业的开发做出的贡献，领导团队开发的、能够感受压力并表达大脑信息的电子皮肤，也许有一天会帮助使用假肢的人获得真实的触感。

鲍哲南在接受媒体采访时表示，“希望科研成果应用于生活中，帮助人类”、“可穿戴科学技术必须以提高功能为重点，如果不增加新功能，谁也不需要它”。 鲍哲南和她的团队希望20多年后，我们的世界会变成这样。

聋哑人刚在喉咙上装上电子皮肤，电子皮肤就会感受到喉咙肌肉运动引起的压力变化，因此，因听障多年不能说话的聋子终于能说出自己的声音。

在年老父母的手臂上戴上电子皮肤，随时监测父母的心跳、血糖，时刻制造“智能脉搏”，数据超标后向你和父母的手机终端发送警告。

或者说，我们的手指已经采用了电子皮肤，能够感知化学分子和生物分子，我们可以自己检查身体。 看到皮肤上有小块，大小和颜色不太正常，只要摸一下就知道是不是癌症病变……

将来，人类体内可能会有一种叫做人工皮肤电子器件的传感器。 人体相当于网络中心，与周围的朋友和环境联系在一起。 现在鲍哲南和她的团队已经建立了电子皮肤，这样的未来也不再只是想象中的事情。

鲍哲南接下来表示，将利用具有敏感传感性能的电子皮肤开发血压测量仪。 中期开发计划被应用于使机器人更加敏锐，长时间的目标是开发可穿戴电子器件，同时上市，从而广泛帮助人们的日常生活。

对中国创业者和投资者来说，这是进入创新科技行业的机会。

结束

原题:『新突破！ 电子皮肤来了，也可以自己供应！ ’

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