人(rén)類皮膚是難以複制(zhì)的(de)，因爲它不僅柔韌、有(yǒu)觸感且能(néng)夠自愈。然而，科學家們的(de)最新發現正在賦予機器(qì)人(rén)皮膚這樣的(de)特性。
你(nǐ)以爲隻有(yǒu)生命體的(de)皮膚才柔韌抗壓，有(yǒu)觸感，可(kě)以自愈？最近的(de)研究成果表明(míng)，機器(qì)人(rén)的(de)皮膚也(yě)可(kě)以，甚至比人(rén)類皮膚表現得更好。
英國格拉斯哥大(dà)學的(de)研究人(rén)員使用(yòng)石墨烯，開(kāi)發出了一種觸覺比人(rén)手更靈敏的(de)電子機器(qì)人(rén)皮膚。
據外媒報道，格拉斯哥大(dà)學教授Ravinder Dahiya表示，新開(kāi)發的(de)機器(qì)人(rén)皮膚本質上(shàng)是一種觸覺傳感器(qì)，科學家們将利用(yòng)它造出更輕巧的(de)義肢，以及表面皮膚摸起來更柔軟、更自然的(de)機器(qì)人(rén)。
而這種傳感器(qì)也(yě)是邁向更柔軟的(de)機器(qì)人(rén)和(hé)更靈敏的(de)觸摸屏傳感器(qì)的(de)第一步。
這種低功耗智能(néng)機器(qì)人(rén)皮膚由一層單原子層石墨烯制(zhì)成。皮膚每平方厘米的(de)功率爲20納瓦，相(xiàng)當于目前可(kě)用(yòng)的(de)最低質量的(de)光(guāng)伏電池。雖然皮膚的(de)光(guāng)伏電池産生的(de)能(néng)量還不能(néng)存儲，但(dàn)工(gōng)程團隊正在探索将未使用(yòng)的(de)能(néng)源轉移到(dào)電池中的(de)方法，以便在需要時可(kě)以使用(yòng)。
石墨烯是目前發現的(de)最薄、強度最大(dà)、導電導熱(rè)性能(néng)最強的(de)一種新型納米材料。由于其良好的(de)強度、柔韌、導電等特性，它在物(wù)理(lǐ)學、材料學、電子信息等領域具有(yǒu)廣闊的(de)應用(yòng)潛力。
在光(guāng)學特性方面，有(yǒu)研究數據表明(míng)，單層石墨烯對可(kě)見光(guāng)以及近紅外波段光(guāng)垂直的(de)吸收率僅爲2.3% 。
“如(rú)何讓陽光(guāng)透過覆蓋在光(guāng)伏電池上(shàng)的(de)皮膚是我們真正的(de)挑戰。”Ravinder對《先進功能(néng)材料》（
Advanced Functional Materials）表示。
“無論是何種光(guāng)線，98%都(dōu)能(néng)到(dào)達太陽能(néng)電池。” Dahiya對BBC解釋道，太陽能(néng)電池産生的(de)電能(néng)被用(yòng)于産生觸覺。“它的(de)觸覺比人(rén)類的(de)皮膚要好上(shàng)一個(gè)數量級。”
皮膚給予了機器(qì)人(rén)手臂應有(yǒu)的(de)按壓反饋，使其可(kě)以更好地(dì)控制(zhì)抓取物(wù)體的(de)力量，即便是易碎的(de)雞蛋也(yě)可(kě)以穩穩地(dì)拿起和(hé)放(fàng)下。
Dahiya 表示：“下一步是開(kāi)發支持這項研究的(de)發電技術(shù)，并用(yòng)它來驅動假手的(de)電機，這可(kě)以讓我們創建一個(gè)完全能(néng)量自主的(de)假肢。”
此外，這種性能(néng)優越的(de)機器(qì)人(rén)皮膚也(yě)并不昂貴，Dahiya表示，5-10平方厘米的(de)新型皮膚隻需花費1美(měi)元的(de)成本。事實上(shàng)，石墨烯能(néng)做到(dào)的(de)遠不止賦予機器(qì)手臂敏銳的(de)觸感這一點，它還能(néng)幫助機器(qì)人(rén)皮膚自愈。
據futurism報道，印度科學家在期刊
Open Physics發表的(de)的(de)最新研究發現，石墨烯具有(yǒu)強大(dà)的(de)自我修複功能(néng)。科學家們希望能(néng)将這一特性應用(yòng)到(dào)傳感器(qì)領域，讓機器(qì)人(rén)也(yě)和(hé)人(rén)類一樣擁有(yǒu)皮膚自我修複功能(néng)。
傳統的(de)金(jīn)屬機器(qì)人(rén)皮膚的(de)延展性較差，容易出現裂隙和(hé)破損。然而如(rú)果石墨烯制(zhì)成的(de)亞納米傳感器(qì)可(kě)以感知到(dào)裂隙，那麽機器(qì)人(rén)皮膚就可(kě)以阻止裂隙進一步擴大(dà)，甚至修複裂隙。研究數據表明(míng)，當裂隙超過臨界位移阈值後，自動修複功能(néng)就會(huì)自動啓動。
“我們希望通過分(fēn)子動力模拟過程觀察原始和(hé)有(yǒu)缺陷的(de)單層石墨烯的(de)自愈行(xíng)爲，同時也(yě)觀察石墨烯在亞納米傳感器(qì)裂隙定位過程中的(de)表現。”在接受采訪時，論文(wén)的(de)主要撰寫者Swati Ghosh Acharyya表示 ：“在室溫且沒有(yǒu)任何外部刺激的(de)情況下，我們能(néng)夠觀察到(dào)石墨烯的(de)自我修複行(xíng)爲。”
來自印度的(de)研究人(rén)員表示，這項技術(shù)将會(huì)迅速投入應用(yòng)，或許就是下一代機器(qì)人(rén)。
