▲ 業界對於電子皮膚的要求正不斷提高，有否想過機械人擁有電子皮膚後，也能擁有真實觸感、產生痛覺？
隨着電子皮膚（Electronic Skin，e-Skin）在製造義肢、醫療檢測及診斷等方面的應用增加，業界對於電子皮膚的要求正不斷提高，發展至超薄兼可拉扯伸展、進行多參數檢測。但有否想過機械人擁有電子皮膚後，也能擁有真實觸感、產生痛覺？
最近墨爾本皇家理工大學（RMIT University）研究團隊宣布，能夠模擬人類產生痛覺反應的皮膚。團隊設計出3種皮膚傳感器，包括熱感測器、痛覺感測器，以及備有感測壓力、震動觸覺功能的人造環層小體（lamellar corpuscle）。
促進生物醫學 發展人工體感
人體皮膚遍及全身，並由複雜的感覺接受器（Sensory Receptor）組成，每當檢測到刺激，就會迅速向中樞神經系統發出訊號，再產生反應，感知到外界資訊變化，以及具有保護身體、排汗、感知冷熱與壓力等功能。而上述的3種新研發感測器，就可理解為多種人體皮膚單元功能的組合。
來自墨爾本皇家理工大學教授兼功能材料及微系統小組聯合負責人、論文合著者之一的Madhu Bhaskaran表示，研發疼痛感應電子皮膚，是為了促進下一代生物醫學技術及智能機械人技術發展，也是未來發展人工體感反饋系統的關鍵一步，可望為未來製造出真正的智能義肢及智能機械人鋪路。
電子皮膚如何感知、接收疼痛？它分別用於壓力及溫度檢測資訊傳遞的兩個路徑，當壓力、溫度或疼痛達到設定的指標時，3個感受器的儲存單元都將觸發相應警示。研究團隊還表示，製造過程中不需要單獨、複雜的熱電模組，或壓電式壓力感測器。
具柔韌延展性 可作皮膚移植
該項研究已獲得臨時專利，並且結合了該團隊早前已獲取的3項專利技術，包括
- 模仿大腦記憶的電子細胞：可以模仿大腦長期記憶，回憶、保留先前信息
- 具有溫度反應性的塗層：比頭髮絲細1,000倍的塗層，由能對溫度產生反應的材料所製
- 具柔韌、可延展的電子裝置：只有一張紙厚度，將氧化物材料與生物相容性有機矽膠相結合。
而Madhu Bhaskaran表示，由於其電子皮膚備有柔韌及延展性，未來還有可能用於非侵入性皮膚移植。
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事實上，市場對於電子皮膚感測的新應用研究不斷，如首爾大學的機械工程系教授Seung Hwan Ko及韓國科學技術高等研究院（KAIST）教授Sungho Jo，日前就研發電子皮膚感測器，只需要將該感測器綁在手腕，便能感測手指的訊號，透過深度學習來推測手指的運動狀況，可應用於可穿戴式虛擬實境（VR）系統。
而南韓大邱慶北科學技術院的科學家研發出一種類似皮膚、能夠感知熱和刺痛的技術，能依靠傳感器及電子訊號來探測感覺，並判斷何時會感到疼痛，幫助開發機械義肢的新技術。
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責任編輯：張寶燕
September 21, 2020 at 11:30AM
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【機械人發展】電子皮膚新層次模擬促生物醫學＋智能機械人技術- 香港經濟日報- 即時新聞頻道- 科技 - 香港經濟日報 - 即時新聞
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