研究人员赋予人造皮肤触觉

这项研究发表在《科学》(Science)杂志上，由斯坦福大学(Stanford)化学工程教授鲍哲南(Zhenan Bao)领导，他花了10年时间研究人造皮肤的开发。鲍教授希望有一天能发明一种嵌入传感器的柔性电子织物，可以覆盖在假肢上，并复制皮肤的一些感觉功能。

该技术的核心是一个双层塑料结构:顶层创建一个传感机制，底层作为电路传输电信号，并将其转化为与神经细胞兼容的生化刺激。

最上面一层的特色是一个传感器，它可以检测到与人类皮肤相同范围内的压力，从轻触手指到有力的握手。

Bao的团队之前已经演示了如何通过测量塑料和橡胶分子结构的天然弹性来作为压力传感器。然后，他们通过在薄塑料中压进华夫饼图案，进一步压缩了塑料的分子弹簧，从而提高了这种自然的压力敏感性。

为了利用这种电子压力传感能力，研究小组在华夫化塑料中散布了数十亿个碳纳米管。对塑料施加压力会使纳米管挤得更紧，从而使它们能够导电。

这使得塑料传感器可以模拟人类皮肤，将压力信息以类似于莫尔斯电码的短脉冲的形式传输到大脑。增加对弯曲纳米管的压力会使它们更紧密地挤在一起，使更多的电流通过传感器，而这些不同的脉冲会以短脉冲的形式发送到传感机构。解除压力，脉搏流动放松，表示轻触。消除所有压力，脉冲就会完全停止。

然后，研究小组将这种压力感知机制连接到人造皮肤的第二层，这是一个灵活的电子电路，可以将电脉冲传输到神经细胞。

最后，该团队必须证明电子信号可以被生物神经元识别。这是通过采用一种叫做光遗传学的技术实现的，在这种技术中，细胞是工程师，使它们对特定频率的光敏感，然后利用光脉冲来切换细胞或细胞内部进行的过程，打开和关闭。