人(rén)類皮膚是(shì)難以複™&制(zhì)的(de),因為(wèi)它不(bù)僅柔韌¥×£、有(yǒu)觸感且能(néng)夠自(zì)愈。然而,科↔γ¥(kē)學家(jiā)們的(de)最新發現(xiàn)正在賦予機(jī)®β™器(qì)人(rén)皮膚這(zhè)樣的(de)∑Ωφ特性。
你(nǐ)以為(wèi)隻有(yǒu↔'♣)生(shēng)命體(tǐ)的(de)皮膚才柔韌抗壓,>÷∞®有(yǒu)觸感,可(kě)以自(zì)愈?最近(jìn)的(de)研究成¥$≠果表明(míng),機(jī)器(qì)人(rén)的(de)皮膚也(yě)可λ∏(kě)以,甚至比人(rén)類皮膚表現(xiàn)得(de)≠↕更好(hǎo)。
英國(guó)格拉斯哥(gē)大(dà)學的(de)研究人(ré€>n)員(yuán)使用(yòng)石墨烯,開(kāi)發出了(le)一(yī)¥₩種觸覺比人(rén)手更靈敏的(de)電(diàn)子(↔£₽"zǐ)機(jī)器(qì)人(rén)皮膚。
據外(wài)媒報(bào)道(dào),格拉斯哥(gē)大πγ(dà)學教授Ravinder Dahiya表示,新開(kā₹σλi)發的(de)機(jī)器(qì)人(rén)皮膚本質上' &(shàng)是(shì)一(yī)種觸覺傳感器(qì),科(kē)學家♥∏(jiā)們将利用(yòng)它造出更輕巧的(d±♦e)義肢,以及表面皮膚摸起來(lái)更柔軟、更自(zì)δ→然的(de)機(jī)器(qì)人(rén₹π∏↓)。
而這(zhè)種傳感器(qì)也(yě)是(shì)邁向更柔軟的✘↕♣♥(de)機(jī)器(qì)人(rén)和≈ ≠♣(hé)更靈敏的(de)觸摸屏傳感器(qì)的(d₩∑e)第一(yī)步。
這(zhè)種低(dī)功耗智能(néng)機(jī)器(qì)•✘±↑人(rén)皮膚由一(yī)層單原子(zǐ)層石墨烯制(zhì)成。皮♦★∏×膚每平方厘米的(de)功率為(wèi)20納瓦,相(xi✘✔£≤àng)當于目前可(kě)用(yòng)$<←¶的(de)最低(dī)質量的(de)光(guāng)δ&™≠伏電(diàn)池。雖然皮膚的(de)光(guāng)伏電(d£×®iàn)池産生(shēng)的(de)能(néng)量還(hái)不(bσ€ù)能(néng)存儲,但(dàn)工(g♣'≠₽ōng)程團隊正在探索将未使用(yòng)←'的(de)能(néng)源轉移到(dào)電(diàn)池中的(de)方法,£←←以便在需要(yào)時(shí)可(kě)以使用(yòng)。
石墨烯是(shì)目前發現(xiàn)的(∑≠de)最薄、強度最大(dà)、導電(diàn)導熱(rè)性能(néng)∏≈€♠最強的(de)一(yī)種新型納米材料。由✔'₩≥于其良好(hǎo)的(de)強度、柔韌、導電(d✔£"≤iàn)等特性,它在物(wù)理(lǐ)學、材料學、電(diàn)✘÷₽>子(zǐ)信息等領域具有(yǒu)廣闊的(de)應用(yòngε)潛力。
在光(guāng)學特性方面,有(yǒu)研究數(s÷ πhù)據表明(míng),單層石墨烯對(duì)可(kě£÷)見(jiàn)光(guāng)以及近(jìn)紅(hóng)外(w€"₽ài)波段光(guāng)垂直的(de)吸收率僅為(wèi)£↓γ2.3% 。
“如(rú)何讓陽光(guāng)透過覆蓋在光(€↔←guāng)伏電(diàn)池上(shàng)的(de)∞☆皮膚是(shì)我們真正的(de)挑戰。”Ravin§±der對(duì)《先進功能(néng)材料》(
Advanced Functional Materials)表示。
“無論是(shì)何種光(guān∞♦g)線,98%都(dōu)能(néng)到(dào)達太陽能(™∑σ"néng)電(diàn)池。” Dahiya對(duì)BBC δ↑解釋道(dào),太陽能(néng)電(π♥§diàn)池産生(shēng)的(de)電(diàn)能(né<♣ng)被用(yòng)于産生(shēng)觸覺。“它的(de×★<)觸覺比人(rén)類的(de)皮膚要(yào)好(hǎo)上(shàng)'δ©✘一(yī)個(gè)數(shù)量級。”
皮膚給予了(le)機(jī)器(qì)人(<✔rén)手臂應有(yǒu)的(de)按壓反饋,使λ¥其可(kě)以更好(hǎo)地(dì)控制(zhì)抓取物β≤(wù)體(tǐ)的(de)力量,即便是∞↑(shì)易碎的(de)雞蛋也(yě)可(kě)以穩穩地(α ∏dì)拿(ná)起和(hé)放(fàng)下(€ xià)。
Dahiya 表示:“下(xià)一(yī)步是(shì)σ←開(kāi)發支持這(zhè)項研究的(deφ¥λ)發電(diàn)技(jì)術(shù),并÷₽↔≈用(yòng)它來(lái)驅動假手的(de)電(diàn)機(♠★δ₹jī),這(zhè)可(kě)以讓我們創建一(yī)♥₹↕個(gè)完全能(néng)量自(zì)主的©♣≥(de)假肢。”
此外(wài),這(zhè)種性能(néng)優越的(de↓∏←)機(jī)器(qì)人(rén)皮膚也(yě)并不(bù)昂貴± Ω£,Dahiya表示,5-10平方厘米的(de)新型皮膚隻需花(huā)費λ∑(fèi)1美(měi)元的(de)成本。 ₩事(shì)實上(shàng),石墨烯能(néng)做(zuò)到(dγ →ào)的(de)遠(yuǎn)不(bù)止賦予機(jī)器(qì)手§ 臂敏銳的(de)觸感這(zhè)一(yī)點,它∑♠✘≥還(hái)能(néng)幫助機(jī)器(qì)人(r" •én)皮膚自(zì)愈。
據futurism報(bào)道(dào) ™§,印度科(kē)學家(jiā)在期刊
Open Physics發表的(de)的(de)最新研究發∏β§現(xiàn),石墨烯具有(yǒu)強大(dà)的(de)自(zì)₹≤±♣我修複功能(néng)。科(kē)學家(jiā)們希望能(néng)将這(∏ ♣zhè)一(yī)特性應用(yòng)到★€ ¶(dào)傳感器(qì)領域,讓機(jī)器(q<®®ì)人(rén)也(yě)和(hé)人(rén)類一(yī ♥≠)樣擁有(yǒu)皮膚自(zì)我修複功能(néng)。
傳統的(de)金(jīn)屬機(jī)器(qì)α↓©人(rén)皮膚的(de)延展性較差,容易出現(xiàn©¶)裂隙和(hé)破損。然而如(rú)果石墨烯制(zhì)成的(de)亞納米®£φ傳感器(qì)可(kě)以感知(zhī)到(dào)裂隙,那(n ÷à)麽機(jī)器(qì)人(rén)皮膚就(jiù)可π↑(kě)以阻止裂隙進一(yī)步擴大(dà),甚至修複™α裂隙。研究數(shù)據表明(míng)¥<,當裂隙超過臨界位移阈值後,自(zì)動修複功能(néng§♦)就(jiù)會(huì)自(zì)動啓動。
“我們希望通(tōng)過分(fē₩↕ ©n)子(zǐ)動力模拟過程觀察原始和(hé)有(y¥↔≤ǒu)缺陷的(de)單層石墨烯的(de)自(zì)愈ε∞行(xíng)為(wèi),同時(shí)也(yě↓ ₩≥)觀察石墨烯在亞納米傳感器(qì)裂隙定位過程中的(d→δ™e)表現(xiàn)。”在接受采訪時(shí),論文↑©α→(wén)的(de)主要(yào)撰寫者Swati Ghosh ≥<≥∑Acharyya表示 :“在室溫且沒有(yǒu)≠λ任何外(wài)部刺激的(de)情況下(©&★≈xià),我們能(néng)夠觀察到(dào)石墨烯的(de)自(zì)我修≠≠複行(xíng)為(wèi)。”
來(lái)自(zì)印度的(de)研究≥<"≈人(rén)員(yuán)表示,這(zhè)項技(jì)術(shù)将會(huΩβ∏ì)迅速投入應用(yòng),或許就(jiù)是(shì)下(γ ≥xià)一(yī)代機(jī)器(qì)人(rén)。