在斯坦福大学的包振安实验室，研究人员正在开发制造触觉假体的新材料。
人类的手有17000个触觉传感器，可以帮助我们拿起东西并与现实世界联系起来。假手或假脚完全失去知觉。
包振安希望通过用电子皮肤包裹假肢来改变这种情况。电子皮肤可以感知压力，切割时自我修复，并处理感知到的数据。这是未来假肢与神经系统连接并传递触觉的关键一步。即使这一目标暂时无法实现，柔软且有粘性的电子皮肤也能使截肢者和烧伤患者做更多的日常工作，例如捡一些小东西，并且这种皮肤有可能帮助患者减轻幻肢疼痛。
包振安
为了在某些方面模仿和超越人手的皮肤性能，包振安一直在反思什么是电子材料。电子皮肤不仅应该对压力敏感，还应该像真正的皮肤一样轻盈、耐用、有弹性、有弹性、能自我修复。它的价格应该相对较低，并且可以做成大的薄片，包裹整个假肢。然而，传统的电子材料不具备上述任何特征。
自2010年以来，鲍振安(2003年被麻省理工学院科技评论评选为35岁以下的创新者)一直致力于电子皮肤的研究。她必须为每一种电子元件创造一种新的化学配方，用软有机分子、聚合物和纳米材料来取代硅等刚性材料。
研究人员在一块像贴纸一样的弹性橡胶上制作晶体管。当玻璃上的橡胶被撕下时，它会附着在一层半导体碳纳米管上，形成电子开关的有效区域。
涂有绝缘材料的薄片将被用来关闭弹性晶体管。在机器内部，一个小平台会将纸张旋转成薄而光滑的薄膜。
这种弹性晶体管由碳纳米管、电子聚合物和纳米银粒子墨水制成。它可以用在处理触觉传感器数据的电路中。
包振安的研究小组使用了一种高弹性橡胶材料，其应力和恢复力与人类皮肤相似。有时她的团队将电子材料混入橡胶中，有时将它们放在橡胶上。为了制造触觉传感器，研究人员混合了导电碳材料。当材料受压时，导电橡胶膜中的电压会发生变化。与此同时，包振安的研究小组发现，在触觉传感器上覆盖特定图案的微尺度锥体可以提高触觉灵敏度——就像我们指纹上的螺旋一样。根据这种设计制造的传感器至少具有与我们手部皮肤相同的灵敏度。她的研究小组还在橡胶皮肤上印刷晶体管、电导线和其他元件，形成一个弹性电流回路，将触觉传感器的数据传输到假手。
含有纳米银粒子墨水的喷枪可以通过模板喷射电触点和电线。在显微镜下，触觉传感器上的小金字塔清晰可见。这些50微米宽的特征增强了灵敏度，就像我们凸起的指纹一样。
这只木制假手的每个指尖都装有灵活的触觉传感器，与之相连的电线可以将数据传输到手掌中的灵活电子控制中心。
目前，包振安正在开发一些更好的材料。她开发了一种聚合物材料，这种材料比人类皮肤更有弹性，可以拉伸到100倍长度而不会受到损伤。这种材料在切割时可以自动愈合，不需要加热或其他触发。当施加电场时，它也可以用作较弱的人造肌肉来伸展或收缩。
这种材料模拟了人类皮肤的两个最重要的特征:伸展和自我修复
研究人员将橡胶材料切成两半，不到一分钟他们就连在了一起。
这种自愈材料可以拉伸到人类皮肤之外而不会断裂。
凭借这些基本材料和设计，包振安正在开发半导体和其他电子材料，它们也具有自愈合和拉伸特性。然而，仅仅完全转变电子材料是不够的。这些人造皮肤产生的数据需要以人体能够理解的格式传输到神经系统。包振安研究小组目前正在开发一种能够向神经系统传输信号的电路方案，以便有一天电子皮肤不仅能帮助截肢者重获灵活性，还能让他们重获触摸亲人的感觉。
蝌蚪工作人员编译自技术评论，译者老刘，转载必须授权。