这或许代表着电子皮肤领域的前沿成就
作者
付静
如今可能人人都听过“黑科技”这个词。百度百科介绍，“黑科技”一词源于日本编剧贺东招二的轻小说《全金属狂潮》，原指非人类自力研发、凌驾于人类现有科技之上的知识。在我们的日常语境中，“黑科技”则代表着当前人类无法实现或根本不可能产生的技术、产品，或是现实中那些“不明觉厉”的新硬件、新软件、新技术、新工艺、新材料等。在知乎上有这样一个问题：你所知道的最“黑”的黑科技是什么？有人认为是能在火星移民时派上用场的“人造光合作用”技术；有人觉得应该给受鼻涕虫启发的新型器官强效止血材料投上一票；也有人按字面意思答题，认为一种能吸收99.96%光线的新材料可以说是“黑”到失踪了；也有人提到，一种仿动物皮肤的柔韧、可拉伸、可自愈电子产品——“电子皮肤”应该拥有姓名。“电子皮肤”，具体能做什么？笔者注意到，电子皮肤有这样两类意义。第一，在人工义肢、医疗检测和诊断等方面，它可以协助假肢理解触摸、弯曲或按压等动作，帮助配有假肢的群体恢复对外界的真实感知。这一点正如人造皮肤领域“材料大师”、化学家、斯坦福大学化学工程系系主任鲍哲南投身电子皮肤领域时的初心：Makhumanmorhuman.（让人类更加人性化。）第二，电子皮肤能应用于机器人，提升机器人的柔韧性和延展性，甚至让机器人像人类一样在面对疼痛时做出反应。中科院半导体所开发的超薄柔性电子皮肤阵列那么，这项黑科技曾经历过何种蜕变？当前发展程度如何？就在最近，知名学术期刊Natur“科技特写”（TchnologyFatur）专栏中，一篇题为Elctronicskin
romflxibilitytoasnsoftouch（电子皮肤：从柔韧性到触觉）的文章复盘了电子皮肤的最新发展及蜕变史。笔者对这一盘点进行了整理，或许通过下面的文字，我们对电子皮肤这种黑科技的认知将变得更为立体。
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东京大学TakaoSomya团队：
电子皮肤的初实践
其实，电子皮肤的研究最早源于电子阅读器和曲面电视中的组件，而研究这些组件的，则是致力于研究柔性碳基分子或聚合物导电的科学团队。概括来讲，有机电子学领域研究人员旨在研究用于显示和照明的有机发光二极管、用于显示底板和大面积电子器件的晶体管、以及用于太阳能收集的光伏电池。在某种程度上，以上设备都将受益于其形式的灵活性。如何实现所谓“形式的灵活性”，研究人员将目光放在了我们今天常说的可穿戴电子产品上。研究人员最早在年做出了成功实践。当时，日本东京大学工程学院电气与电子工程系教授TakaoSomya及其团队发表了一项研究成果。论文显示，该团队开发出一种8厘米×8厘米的柔性机器人皮肤贴片，由多层高性能、压力感应的聚酰亚胺塑料、有机半导体并五苯（pntacn）和几层金、铜电极组成，内置一个32×32的微型压力传感器阵列。这种电子皮肤即使被包裹在一个4毫米厚的圆柱形棒上，也能保证电流不间断，就像一个柔韧的电路板。TakaoSomya表示：我们采用了一种主动矩阵，做出了为柔性显示器开发的驱动电路，它赋予了机器人一种从未有过的东西：触觉，即对压力做出反应的能力。次年，TakaoSomya团队通过将相对坚硬的聚酰亚胺聚合物纺成线，然后再纺成网，使得电子皮肤拥有了弹性和舒适度。
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美国西北大学JohnRogrs团队：
将电子皮肤用于抗疫
说起抗击新冠疫情，你可能很难想到，材料科学家也冲在了最前线。年，美国材料科学家、物理化学家JohnA.Rogrs获得了MIT物理化学博士学位，年加入贝尔实验室凝聚态物理研究部门，随后进入美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校成为工程学系创始人。如今，作为美国西北大学材料科学与工程、生物医学工程和神经外科教授，JohnA.Rogrs领导着一个
