本领超强的仿生皮肤

林宽雨

提起机器人，相信很多人第一时间想到的都是一副冰冷的金属外表，因为无论是在电影里还是现实中，机器人基本上都是用钢铁打造身体的。我们对机器人的这种固有印象在未来或许会发生改变，有一种神奇的皮肤能让机器人更接近人类，这就是被一些人称为“类真人皮肤”的离子皮肤。今天，我们就一起来聊聊这种皮肤的奥秘。

离子皮肤的两大优点

简单来说，离子皮肤就是一种模仿人类真实皮肤的仿生材料，它不仅能够模拟人类皮肤的结构，还拥有真实皮肤的两大优点：

No.1 感知能力

皮肤作为人体的传感器，能够感知外界的刺激。当皮肤受到外界刺激后，会将刺激转变成电信号， 这些电信号会通过神经元传入大脑皮层，让人体获得相应的感知。作为类真人皮肤，离子皮肤同样拥有这个能力。离子皮肤由生物相容的聚氨酯材料与离子液体构成，当受到外界刺激时，这种材料同样能产生电信号并将信号传递到电路系统中，让系统记录数据或作出反应。

No.2 自愈能力

除了感知能力，离子皮肤还具有真实皮肤的另一个神奇能力——自愈能力。我们在生活中难免会遇到蹭破皮肤、出血的情况，在这种情况出现后，我们的皮肤会开始自愈操作。一般情况下，用不了多长时间，血就会自然止住。再过几天，出血处会结痂，等痂脱落后会发现皮肤上的伤口已经消失。再过一段时间，皮肤就彻底恢复了原来的模样。在中国科学院宁波材料技术与工程研究所的科研团队与韩国汉阳大学、韩国忠南大学的科研团队的共同努力下，拥有自愈能力的新型离子皮肤也出现了。

真实的皮肤是靠身體本身的功能实现愈合的，这种新型离子皮肤又是如何完成这一操作的呢？答案是靠自愈合材料的愈合能力完成。自愈合材料是一种受损后能够进行自我修复的新型材料，它的最大特点就是能够识别损害的出现，并立即进行修复，延长物品的使用寿命。根据修复方式的不同，自愈合材料可分为外援型自修复与本征型自修复。其中，外援型自修复指的是通过在材料内部或表面添加一些功能性载体实现自修复；本征型自修复则是指利用材料内部具有能进行可逆性化学反应的分子结构实现自我修复。

科研团队合作研制的拥有自愈能力的新型离子皮肤，就是利用本征型自修复实现离子皮肤自愈的。科研团队在制作离子皮肤的材料中引入了动态二硫键，这是一种能让开口两侧的材料再度结合起来的化学键，在它的帮助下，有伤口的离子皮肤就能实现自愈合啦。值得一提的是，含有动态二硫键的离子皮肤被切割后很快就能愈合，其愈合速度要比真实皮肤快得多。

研究还在路上

神奇的离子皮肤让我们对机器人有了更多畅想，相信未来的机器人在离子皮肤的帮助下会更接近人类，甚至有望像一些科幻电影中演的那样和人类真假难辨。此外，离子皮肤也能给我们人类带来便利。比如，我们的身体如果因为意外出现大面积缺损，丧失感知能力，离子皮肤或许可以帮助我们重新建立皮肤感知功能。同时，离子皮肤还可以用来监测人体健康状况，一旦发现问题，及时反馈、及时治疗，减少某些疾病对我们身体的伤害。

但需要说明的是，由于制造工艺不成熟，离子皮肤距离实际应用还有比较长的路要走。希望未来的某一天，离子皮肤真如科学家期待的那样进入我们的生活，给我们的生活带来更多精彩。

知识拓展

神奇的电子皮肤

科学家研发的高科技皮肤不止离子皮肤这一种，电子皮肤同样科技含量满满。

提到电子皮肤，就不得不提一下柔性电子，这是一种有别于传统块状结构、像纸或手机膜一样轻薄柔软且具有弹性的电子器件。电子皮肤就是柔性电子的主要应用之一。依靠所安装的压力传感器，电子皮肤不仅能感知所触碰物体的软硬程度，还能感知物体的形状，在经过一些专业训练后，甚至能鉴定出不同形状的物体。美中不足的是，电子皮肤对物体的感知结果还不能像真实皮肤那样转化成电信号传递到大脑皮层。

和离子皮肤一样，电子皮肤在未来也会有很多用途，比如用在机器人身上。借助电子皮肤产生的触觉，机器人不仅能更好地读取环境中的压力信号，让自己的行动更精确，还能更准确地完成抓、握等动作。除了充当真实皮肤，未来的电子皮肤还能客串监测设备，将它们贴在衣服上，就可以测量阳光中的紫外线强度、湿度、磁场等信息。相信神奇的电子皮肤在未来也能给我们带来很多惊喜，让我们拭目以待吧！

（责任编辑：白玉磊）