人類皮膚是難以複制的，因爲它不僅柔韌、有觸感且能(néng)夠自愈。然而，科學(xué)家們的最新發(fā)現正在賦予機器人皮膚這(zhè)樣(yàng)的特性。
你以爲隻有生命體的皮膚才柔韌抗壓，有觸感，可以自愈？最近的研究成(chéng)果表明，機器人的皮膚也可以，甚至比人類皮膚表現得更好(hǎo)。
英國(guó)格拉斯哥大學(xué)的研究人員使用石墨烯，開(kāi)發(fā)出了一種(zhǒng)觸覺比人手更靈敏的電子機器人皮膚。
據外媒報道(dào)，格拉斯哥大學(xué)教授Ravinder Dahiya表示，新開(kāi)發(fā)的機器人皮膚本質上是一種(zhǒng)觸覺傳感器，科學(xué)家們將(jiāng)利用它造出更輕巧的義肢，以及表面(miàn)皮膚摸起(qǐ)來更柔軟、更自然的機器人。
而這(zhè)種(zhǒng)傳感器也是邁向(xiàng)更柔軟的機器人和更靈敏的觸摸屏傳感器的第一步。
這(zhè)種(zhǒng)低功耗智能(néng)機器人皮膚由一層單原子層石墨烯制成(chéng)。皮膚每平方厘米的功率爲20納瓦，相當于目前可用的最低質量的光伏電池。雖然皮膚的光伏電池産生的能(néng)量還(hái)不能(néng)存儲，但工程團隊正在探索將(jiāng)未使用的能(néng)源轉移到電池中的方法，以便在需要時(shí)可以使用。
石墨烯是目前發(fā)現的最薄、強度最大、導電導熱性能(néng)最強的一種(zhǒng)新型納米材料。由于其良好(hǎo)的強度、柔韌、導電等特性，它在物理學(xué)、材料學(xué)、電子信息等領域具有廣闊的應用潛力。
在光學(xué)特性方面(miàn)，有研究數據表明，單層石墨烯對(duì)可見光以及近紅外波段光垂直的吸收率僅爲2.3% 。
“如何讓陽光透過(guò)覆蓋在光伏電池上的皮膚是我們真正的挑戰。”Ravinder對(duì)《先進(jìn)功能(néng)材料》（
Advanced Functional Materials）表示。
“無論是何種(zhǒng)光線，98%都(dōu)能(néng)到達太陽能(néng)電池。” Dahiya對(duì)BBC解釋道(dào)，太陽能(néng)電池産生的電能(néng)被(bèi)用于産生觸覺。“它的觸覺比人類的皮膚要好(hǎo)上一個數量級。”
皮膚給予了機器人手臂應有的按壓反饋，使其可以更好(hǎo)地控制抓取物體的力量，即便是易碎的雞蛋也可以穩穩地拿起(qǐ)和放下。
Dahiya 表示：“下一步是開(kāi)發(fā)支持這(zhè)項研究的發(fā)電技術，并用它來驅動假手的電機，這(zhè)可以讓我們創建一個完全能(néng)量自主的假肢。”
此外，這(zhè)種(zhǒng)性能(néng)優越的機器人皮膚也并不昂貴，Dahiya表示，5-10平方厘米的新型皮膚隻需花費1美元的成(chéng)本。事(shì)實上，石墨烯能(néng)做到的遠不止賦予機器手臂敏銳的觸感這(zhè)一點，它還(hái)能(néng)幫助機器人皮膚自愈。
據futurism報道(dào)，印度科學(xué)家在期刊
Open Physics發(fā)表的的最新研究發(fā)現，石墨烯具有強大的自我修複功能(néng)。科學(xué)家們希望能(néng)將(jiāng)這(zhè)一特性應用到傳感器領域，讓機器人也和人類一樣(yàng)擁有皮膚自我修複功能(néng)。
傳統的金屬機器人皮膚的延展性較差，容易出現裂隙和破損。然而如果石墨烯制成(chéng)的亞納米傳感器可以感知到裂隙，那麼(me)機器人皮膚就(jiù)可以阻止裂隙進(jìn)一步擴大，甚至修複裂隙。研究數據表明，當裂隙超過(guò)臨界位移阈值後(hòu)，自動修複功能(néng)就(jiù)會(huì)自動啓動。
“我們希望通過(guò)分子動力模拟過(guò)程觀察原始和有缺陷的單層石墨烯的自愈行爲，同時(shí)也觀察石墨烯在亞納米傳感器裂隙定位過(guò)程中的表現。”在接受采訪時(shí)，論文的主要撰寫者Swati Ghosh Acharyya表示 ：“在室溫且沒(méi)有任何外部刺激的情況下，我們能(néng)夠觀察到石墨烯的自我修複行爲。”
來自印度的研究人員表示，這(zhè)項技術將(jiāng)會(huì)迅速投入應用，或許就(jiù)是下一代機器人。
