仿生电子皮肤像鳄鱼皮般柔韧

在康复、医疗保健、假肢和机器人技术等多个领域，开发具有多种感官的电子皮肤显得尤为重要。其中，可拉伸压力传感器是这项技术的关键，它能够检测各种触摸和压力。最近，韩国浦项科技大学和蔚山大学的联合研究团队，借鉴鳄鱼皮的独特构造，成功研发出一种全新的全方位可拉伸压力传感器，其研究成果已被《Small》杂志以封面论文的形式发表。

鳄鱼以其卓越的感知能力而著称，能够探测到微小的水波和猎物的动向，这一功能的实现依赖于其皮肤上复杂而敏感的感觉器官。这些器官由排列有序的半圆形凸起组成，这些凸起之间由皱纹铰链相连。当鳄鱼移动时，铰链会变形，而感觉部分则不受影响，这使得鳄鱼在水下依然能够对外界刺激保持高度敏感。

研究团队深受鳄鱼皮启发，开发出带有微型圆顶和皱纹表面的全向可拉伸压力传感器。他们创造了一种包含长纳米线或短纳米线的半球形弹性聚合物，具有细小皱纹的结构。这一创新使得新型传感器在机械变形时仍能保持高度的灵敏性。与传统的压力传感器相比，该传感器在受到压力时，其表面的细小皱纹会展开，从而在单个方向上拉伸高达100%，以及在两个不同方向上拉伸50%时，都能对压力保持异常敏感。

为了验证传感器的性能，研究人员将其安装在一个塑料鳄鱼模型上并浸入水中。令人惊奇的是，安装的传感器成功检测到了微小的水波，完美复制了鳄鱼感觉器官的感知能力。

总编辑点评：大多数人眼中的鳄鱼皮或许只是粗糙的铠甲，但实际上，它的斑点状隆起中隐藏着无数神经末梢，能够感知到水流的细微变化。科研人员从中汲取灵感，利用“褶皱+隆起”的结构，成功开发出全方位可拉伸压力传感器。这一技术不仅可以模拟鳄鱼皮肤的能力，更可以应用于可穿戴设备中，嵌入电子皮肤，极大地改善这些产品的功能。这一创新不仅为康复和医疗保健领域带来了希望，也为机器人技术和假肢的发展开辟了新的道路。