科學家開發新型電子皮膚 使用微小的磁性毛發來感知觸摸

電子皮膚是具有電子特性的薄膜材料，使其能夠執行自然人類皮膚的一些功能，如記錄觸摸、壓力、溫度甚至疼痛。這些人造皮膚可能對重大受傷后需要移植的病人有用，或者為假肢和機器人提供更先進的觸覺。

在這項新研究中，來自德國開姆尼茨工業大學和德累斯頓萊布尼茨固體與材料研究所 (IFW) 的研究人員開發了一種含有新型傳感器的電子皮膚，使其對觸摸特別敏感。這一突破來自于對人類觸覺中一個重要但被忽視的因素的模仿--皮膚內的微小毛發。

科學家們將微小的磁性毛發嵌入到一種彈性材料中，以制造他們的電子皮膚。與天然毛發一樣，這些人造毛發有球狀的根部，位于電子皮膚的表面之下，當上面的毛發被觸碰時，它們會移動。這些根部的每一個都被一個三維磁性傳感器所包圍，允許實時跟蹤根部的確切位置。這使得整個傳感器矩陣不僅能記錄下頭發被觸摸的情況，還能記錄下觸摸在電子皮膚上的方向。

該團隊表示，這些磁性傳感器可以相當容易地制成散裝片。然后，它們可以通過一個被稱為微型折紙的過程，自行折疊成3D盒子，以容納發根。

該研究的第一作者Christian Becker說：“我們的方法允許在三維空間中精確排列功能傳感器元件，可以在平行制造過程中大規模生產。這樣的傳感器系統極難通過既定的微電子制造方法產生。”

這項研究發表在《自然-通訊》雜志上。