新型水凝胶皮肤具有触觉传感能力

科技日报北京报道，五月四日，英国剑桥大学生物启发机器人实验室的研究团队突破技术壁垒，研发出一种基于水凝胶的新型皮肤。这一重大突破使机器人具备了检测物体触觉特性的能力，进一步推动了软体机器人的开发进程。该研究论文已在《今日材料电子》杂志上发表。

在全球科技研究领域，如何利用柔性和可拉伸材料制造机器人一直是研究的热点。为了充分发挥这类机器人的优势，其所有组件，包括传感器，都必须具备柔软的特性。英国剑桥大学的研究团队深受人类皮肤的启发，成功创造出一种可拉伸的传感材料。这种材料不仅能检测任何损伤，还能感知物体或人类的触摸，并监测周围环境，使机器人更加智能化。

该团队采用了一种专门开发的生物降解传感水凝胶作为皮肤的基础，这种水凝胶极具弹性。在此基础上，研究团队结合了电阻抗断层成像硬件，通过皮肤边缘的电极施加电流并测量电压，从而获取关于皮肤状态的信息。通过这些数据，可以推断出人造皮肤被触摸的位置以及是否受损。

在初步的评估中，这一新系统表现出了明显优于传统神经网络人工皮肤系统的性能。研究团队还对新系统的潜力进行了测试，特别是在损伤检测与定位、环境监控以及识别不同触觉刺激这三个关键现实应用方面。测试结果表明，新系统在三项任务中都表现出色，为软体机器人系统的增强提供了可能，使其能够执行多种任务。

目前，研究团队正致力于改善皮肤的形状和大小，以使其能够感知更复杂的刺激。可以预见，未来这种水凝胶皮肤如果涂抹在机械手上，将不仅能感知皮肤和接触位置及力度，还能感知机械手每个手指的位置以及手部是否受损。这一技术的不断进步将为我们带来更多与机器人互动的新体验。

这一重要突破不仅为软体机器人开发注入了新的活力，也为未来机器人在各个领域的应用提供了更广阔的可能性。我们期待着这一技术在实际应用中的更多突破和创新。