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人造“超人”皮肤可以帮助烧伤患者、截肢者重获“感觉”

2019-02-01 15:09 前瞻网   

 

人造“超人”皮肤可以帮助烧伤患者、截肢者重获“感觉”

研究人员开发了一种新型传感器,可以让人造皮肤感知压力、振动,甚至磁场。这项由康涅狄格大学和多伦多大学的工程师、化学家和生物学家开发的技术,可以帮助烧伤患者和截肢者通过他们的人造皮肤再次重获“感觉”。

康涅狄格大学博士后Islam Mosa在接受采访时表示:“我们研发的这种人造皮肤可以被称为电子皮肤或 e-skin。这是一种新型的智能可穿戴电子产品,具有灵活、可拉伸、可塑形,并具有模仿人类皮肤的独特感知能力。”

为了制造人造皮肤制作传感器,Mosa和他的团队用铜丝包裹了一根硅胶管,并在管中注入氧化铁纳米颗粒液体。当纳米粒子在试管中移动时,它们会产生电流,并被铜线吸收。当管子受到压力时,电流发生变化。

电子皮肤除了能感知与人类皮肤相似的环境变化外,还能感知磁场和声波的振动。

多伦多大学从事该项目的博士后研究员Abdelsalam Ahmed说,他们的目标是开发一种能够感知超出人类能力范围的人造皮肤。

“开发这种电子皮肤传感器的一大动机是将这项技术的能力扩展到超人的能力,”他说。“我们证明,电子皮肤可以在事故发生前,向人们发出周围危险的警报。”

研究人员认为,这项发明将在电子防灾、救援机器人和下一代远程医疗监控等领域得到应用。

接下来,研究人员将尝试将管状原型压平,使其作为皮肤层更有效地发挥作用。他们还需要确保电子皮肤是完全生物兼容的。

根据Mosa的说法,目前的原型机每个传感器的成本不到5美元,但经过进一步的研发、测试和美国食品和药物管理局(FDA)的批准,市场价格预计会更高。研究人员成立了一家公司,将这项发明商业化,并计划在未来几年将其推向市场。

除了应用于医疗用途的人造皮肤,研究人员还研发出了一种用于具有美容效果的人造皮肤。

由世界著名科学家罗伯特·兰格领导的麻省理工学院的一组研究人员研制出了一种人造皮肤,它具有美容效果,可以让你的皮肤看起来年轻好几岁。这种材料的特性赋予它弹性和耐久性,模仿健康、年轻的皮肤。当它作为你现有皮肤的第二层时,没有人会看出来,因为它太薄了,几乎看不见。唯一的问题是:这种变化只是暂时的。第二层皮肤最终会失去弹性,第二天你的脸就会恢复正常。

Langer和他的化学工程师及医学研究团队将这种新型交联聚合物层称为XPL。它在最厚的地方只有70微米,只有一美元纸币厚度的一半。为了使皮肤足够紧致,并抚平皱纹,Langer发明了一种两步涂抹人工皮肤的方法。研究人员首先放置了聚硅氧烷,这是一种透明的硅胶,覆盖在皮肤上。然后他们加入一种铂催化剂,使聚硅氧烷分子重新排列成网格状,从而使材料紧绷在皮肤上。

在一系列测试人造皮肤性能的实验中,研究人员将XPL应用于人体试验对象。他们发现,这种物质对保持皮肤湿润的作用微乎其微,但对掩盖与年龄有关的面部变化却非常有效,比如皱纹和眼袋。使用3D摄影技术,可以在皮肤层面检查表面区域,研究小组发现,经过处理的皮肤几乎是未经处理的皮肤的两倍光滑。这些年龄逆转的变化几乎是立即发生的,在应用XPL仅4小时后就产生了可测量的结果。当XPL层失去弹性时,用户可以很容易地将其从皮肤上剥离,而不会产生任何副作用。

 

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责任编辑: 4002YHQ

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