知冷暖、感受疼痛，再也不只是人類「專屬」了。

作為能讓機器人產(chǎn)生真實觸感的系統(tǒng)，電子皮膚大大提升了機器人的柔韌性和延展性，卻無法做到像人類皮膚一樣對疼痛做出反應(yīng)。不過，一組澳大利亞皇家墨爾本理工大學（RMIT University）的研究團隊近日宣布：通過設(shè)計三種功能完備的皮膚感受器，電子皮膚終于也能感受到疼痛刺激了。

該團隊題為 Artificial Somatosensors: FeedbackReceptors for Electronic Skins（人工身體傳感器：電子皮膚的反饋受體）的研究成果發(fā)表于期刊 AdvancedIntelligent Systems（先進智能系統(tǒng)）。

電子皮膚能感知疼痛嗎？

我們都知道，皮膚就是披覆在人體表層、直接與外界環(huán)境相接觸的組織。實際上，遍及全身的皮膚是人體最大的器官，具有保護身體、排汗、感知冷熱與壓力等功能。

能夠感知到外界信息變化，主要原因就在于皮膚由復(fù)雜的傳感器組成。每當傳感器檢測到刺激，將會迅速向中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)出信號，產(chǎn)生反應(yīng)。

皮膚分表皮和真皮，底下有皮下組織

基于上述特性，旨在通過模擬人類皮膚傳感功能實現(xiàn)甚至超越其性能的「電子皮膚」應(yīng)運而生。除了機器人領(lǐng)域，電子皮膚在人工義肢、醫(yī)療檢測和診斷等方面也展現(xiàn)出了應(yīng)用前景。

近年來，人們對電子皮膚提出了更高的要求，電子皮膚已然發(fā)展到了超薄、可拉伸、可進行多參數(shù)檢測的地步。

比如 2013 年，加州大學科學家研發(fā)出了能在一毫秒內(nèi)迅速響應(yīng)的「互動壓力傳感器皮膚」——一塊沉積了一層薄聚合物、一層晶體管、一個有機LED、一個壓力傳感器的硅晶片。

2014 年，德州大學奧斯汀分?？茖W家研發(fā)出了長 4 厘米、寬 2 厘米、厚 0.003厘米的電子皮膚，這一內(nèi)置了溫度傳感器、抗低壓RAM、微尺度換熱器的可伸縮高分子材料，能通過靜電力吸附在我們的皮膚上，用于幫助治愈帕金森癥及癲癇癥患者。

2017 年，中科院半導體研究所設(shè)計的超薄電子皮膚具有微米級超薄可拉伸襯底及蛇形電極結(jié)構(gòu)，不僅不易被損壞，還能對人體脈搏、語音、呼吸、體表溫度等生理信號進行實時快速監(jiān)測。

然而，電子皮膚發(fā)展至今，還不能真實地模擬人類對于疼痛感的反應(yīng)，而這恰好是上述 RMIT研究團隊的切入點。

電子皮膚包含哪些技術(shù)？

在論文中，研究團隊主要展示了三個關(guān)鍵的皮膚感受器：環(huán)層小體、熱感受器和痛覺感受器。

這里需要解釋的是，環(huán)層小體（lamellar corpuscle）又名潘申尼小體（pacinian corpuscle），呈卵圓形或球形，直徑 1-4mm。在生物體中，它廣泛分布在皮下組織、腸系膜、韌帶和關(guān)節(jié)囊等處，主要作用是感受壓覺和振動覺。

不難看出研究團隊的主要目的——設(shè)計一款能感受壓力、溫度、疼痛的電子皮膚。