科技让生活更美好,但有时也让我们感到尴尬。
比如说,如果你把手机放在裤子口袋里,跑步时总感觉裤子快要掉下来了。
后来出现了智能手表,但我们觉得这还不够。
如果我们身体的一部分变成一台电脑,屏幕安装在手臂上并直接连接到你的大脑会怎么样?也许有一天,电子皮肤可以使这成为可能。
科学家正在开发一种灵活、可弯曲甚至可拉伸的电子电路,可以直接应用于人体皮肤,将你的皮肤变成触摸屏。
这项技术最简单的版本是电子纹身。
美国和日本的科学家开发了一种由预拉伸的薄硅条制成的压力传感电路,可以应用于手臂。
然而,硅等无机材料通常是坚硬的,而人体皮肤是柔软且有延展性的。
因此,将硅材料制成的电子电路应用于人体皮肤并不是最好的解决方案。
因此,科学家们将注意力转向有机材料,例如使用特殊塑料或碳制品,例如石墨烯,作为电子皮肤的基础。
一般来说,典型的电子皮肤由不同的电子元件组成——柔性晶体管、有机LED、传感器和有机太阳能电池。
这些组件使用可拉伸的柔性导电电缆连接,形成电子皮肤。
据了解,这些设备通常由非常薄的材料制成,这些材料被喷涂到柔性基板上,形成更大面积的类似皮肤的电子电路。
这项技术在过去几年里在机器人的推动下发展迅速,因为人们希望赋予你的机器人类似人类的感官能力。
我们现在拥有可以检测物体、测量温度和感知压力的电子皮肤设备,让机器人能够更加灵活、安全地工作。
如果这些电子皮肤与可穿戴技术结合起来,就可以保证人体能够更安全地进行活动,比如在运动时检测到一些不安全的动作。
此外,这项技术还为可弯曲屏幕的出现创造了机会,现在,至少有一家公司正在开发利用传感器和投影仪将人体皮肤变成触摸屏的技术。
但是,有一天,我们真的会把这项技术直接应用到身体上吗?它的普及程度会达到什么程度呢?问题是目前的有机电子元件技术还不够成熟、可靠、性能不足。
此外,有机材料中的原子组织比无机材料中的更混乱。
在有机材料中,电子的速度比无机材料慢几倍。
生物相容性也非常重要。
如何将电子皮肤融入人体而不会对人体健康和安全造成任何影响是一个需要解决的问题。
基于碳的有机材料通常更具生物相容性,不会被人体排斥。
然而,碳颗粒本身更容易穿过细胞,从而引起炎症并引发体内的免疫反应。
如果这些问题能够得到解决,未来我们有望看到电子皮肤取代当前的可穿戴设备,例如智能手表或健身手环。