據(jù)報道，美國斯坦福大學女科學家鮑哲南對人造電子皮膚的研究再上一層樓，繼高靈敏度和自我發(fā)電兩大創(chuàng)新之后，她的研究團隊又為這種超級皮膚增加了透明和可拉伸功能，為人造電子皮膚更接近人類皮膚賦予重要意義。 斯坦福大學化學工程系副教授鮑哲南去年9月和她的博士生、研究生團隊發(fā)明了一種可模擬人類皮膚的高靈敏度柔性塑料薄膜材料。這種材料由高靈敏的電子感應器組成，當無數(shù)的感應器連成一片時，就形成與人類皮膚相似的薄膜。這種電子皮膚可以感知一只蝴蝶停在上面的壓力，可以被廣泛用于假肢、機器人、手機和電腦的觸摸式顯示屏、汽車方向盤和醫(yī)學等。今年2月，鮑哲南團隊再接再厲，創(chuàng)造性研制出世界的可拉伸太陽能電池，使電子皮膚可以實現(xiàn)自我發(fā)電。如今，鮑哲南團隊又利用納米材料為這種皮膚增加了透明和可拉伸功能，距離人類皮膚的功能越來越近。這項研究10月23日發(fā)表在《自然納米科技》雜志上。 鮑哲南接受中新社記者訪問時表示，去年發(fā)明的電子皮膚雖然可以很靈敏檢測到觸覺，也可以彎曲，卻沒有拉伸的功能，彎曲多了還會裂開，原因就在于電極的拉伸性不理想。“我們將這種無機材料制成的電極更換為帶有導電功能的碳納米管，放在透明的襯底上。由于碳納米管具有非常好的柔軟性，可以拉伸兩倍以上，回復原位形成小彈簧形狀，還能保持非常高的導電率，同時具有透明度”。這種透明功能使得電子皮膚可以模仿人類不同膚色的皮膚。 也有科學家同時在研究人造電子皮膚的可拉伸性，但存在這樣那樣的問題。鮑哲南說，“有的導電率高卻因需加很多碳納米管造成不透明，有的雖可以拉伸卻降低很多導電率。我們克服了這些問題，把碳納米管變成小彈簧，既簡單又可以得到非常好的性能，拉伸幅度zui大，導電率zui高，比較實用，可以做大面積的，也容易做。” 將人造電子皮膚zui終賦予與人類皮膚同等功能是鮑哲南的長期研究目標，她表示，要達到這個目標還需要增加溫度、濕度等傳感器，并能與神經(jīng)細胞交流。“現(xiàn)在的傳感器還不能與神經(jīng)細胞交流，還需要用電線與細胞連接起來。這些都是我們需要研究的。” 在中國江蘇南京生長的鮑哲南，南京大學化學系還沒有念完移民美國，1995年從芝加哥大學取得化學博士學位后進入貝爾實驗室工作，2005年起至今在斯坦福大學化學工程系任職。她被稱為美國化學界出色的女科學家，多項研究成果發(fā)表在《科學》、《自然》等專業(yè)期刊上。 |
