新型人造皮肤问世,,可感受温度和湿度变化

新型人造皮肤问世,,可感受温度和湿度变化

据Science Daily 报道，近日以色列理工学院的一个科研团队的研究人员利用微小的金属粒子和树脂制造出了一种新的柔性传感器。如果科学家们能够将附有新型传感器的电子皮肤运用到义肢上，那么义肢就有可能感觉到周边的环境的变化。这一项新研究发表在6月份出版的 ACS Applied Materials & Interfaces期刊上。

新发明亮点：能够感受温度和湿度变化

电子皮肤，是一种可以让机器人产生触觉的系统，其结构简单，可被加工成各种形状，能像衣服一样附着在设备表面，能够让机器人感知到物体的地点和方位以及硬度等信息。目前电子皮肤主要被运用在各种设备的表面，例如手机、MP3等小型设备的外观装饰。在医学方面，电子皮肤则被用于覆盖在义肢表面，但是目前现有的电子皮肤大多只能感受外部压力，对湿度、温度无法进行感应，与真实皮肤差距较大，新型柔性传感器的发明，使电子皮肤具有了感受温度和湿度的能力，其功能向着真正皮肤迈进了一大步。其中纳米材料的运用，也是发明的一大亮点。

这个新发明的最大特点就是传感器可以同时检测到三种数据的变化。目前的电子皮肤只能检测到环境压力的改变，但是这个科研团队的发明可以让电子皮肤在具有触觉的同时也可以感应到湿度和温度的变化，而在此之前，只有真正的皮肤才拥有这样的功能。研究小组的组长Hossam Haick教授这样表示。此外，新的电子皮肤系统对于触碰感应的灵敏度比现有的电子皮肤高至少10倍。

研究人员对于柔性传感器的研发一直充满兴趣，但这项技术却无法被真正的运用到实际中。若要被广泛运用，一个柔性传感器必须满足以下要求：能在低电压（与便携式设备的电池兼容）下运行，能感受较大范围的压力，能同时测量多个指标例如湿度、温度、压力和化学物质的存在。除此之外，这些传感器还必须具有快速、简单的生产流程和较为低廉的生产成本。

新型皮肤构造及原理

这个研究团队发明的传感器已经拥有了这些品质。奥秘就在于他们所使用的是直径只有5 - 8纳米的单层覆盖纳米粒子。传感器的核心由金制成，外围被一种称为“配体”的起连接作用的分子包围。事实上,“单层覆盖纳米粒子就像一朵花，黄金或金属纳米粒子是花芯，单层有机配体是花瓣，保护着花芯,” Haick说。

电子皮肤发展大事记

2009年底，飞利浦研究实验室宣布他们完成了一项新的技术E-skin（电子皮肤），主要用于产品的外观装饰。电子皮肤是飞利浦正在进行的电子纸研究的一部分，使用这项技术可以对各种产品覆盖一层“变色皮肤”。这种电子皮肤可以覆盖在各种设备上，不需要使用背光光源，它可以接受周围环境的光线来实现颜色适配和节能，在户外也能像油漆一样保持色彩明亮生动。

2010年，一种可以像人类皮肤一样感知外部压力和传导触觉信号的电子皮肤在美国问世。依靠这种“电子皮肤”，机器人不仅能感知到物体的地点和方位，还能获得物体的硬度等信息。据介绍，该技术的关键点在于一种被称为QCT的量子隧道复合材料。这种材料能对微小的压力和触感进行测量并通过电阻值的变化反馈给电路，这就如同通过调光开关控制灯泡的亮度一样。与以往类似的材料相比，QCT材料不但能感知物体的硬度还能监测到物体的硬度等级。

2011年，美国斯坦福大学女科学家鲍哲南对人造电子皮肤的研究再上一层楼，她的研究团队又为高灵敏度皮肤增加了透明和可拉伸功能，为人造电子皮肤更接近人类皮肤赋予重要意义。这种材料由高灵敏的电子感应器组成，当无数的感应器连成一片时，就形成与人类皮肤相似的薄膜。这种电子皮肤可以感知一只蝴蝶停在上面的压力，可以被广泛用于假肢、机器人、手机和电脑的触摸式显示屏、汽车方向盘和医学等。

电子皮肤的问世是临床医学的福音，一些移植学人士看好这项技术，认为它今后可以运用于皮肤移植，或用于改进没有感知力的假肢。随着透明和可拉伸电子皮肤的相继出现，以及与新型生物传感器的结合运用，人造电子皮肤与人类皮肤的功能将越来越接近。

“温度”、“湿度”与人体健康有什么关系？

关于温度、湿度与人体健康的关系，我们应该并不陌生，最明显就是人们在“三伏”天容易中暑，在“三九”天容易感冒，这都是温度、湿度对人体产生的影响。
一般说来，人体适宜的健康温度为18℃～25℃，健康湿度为40％～70％，在此环境下人体感觉最舒适。而在温度介于24℃～30℃，湿度小于60％时，人体感觉热而不闷；在温度高于30℃，湿度大干70％时，人体感觉闷热；在温度高于36℃，湿度大于80％时，人体感觉严重闷热，且发汗机制受阻，容易因体内蓄积大量的余热而中暑；心情也会感觉很烦躁，在工作中容易出错，各类工伤事故的发生比率也会上升。而寒冷也是人类健康的一大“杀手”，每一次寒潮降临，医院门诊及住院人数都会骤增，死亡率也会上升。调查表明，每年的12月份死亡人数居全年各月之首，占死亡总数的10．4％。
那么温度、湿度的变化究竟会导致哪些疾病呢?传统中医学把“风、寒、暑、湿、燥、火”称为六气，实际上，这六气就是空气流动，气温高低、湿度大小的反映，当六气发生骤变或人体抵抗力和适应能力下降时，六气就成为致病的因素。春天多风病，盛夏多暑病，夏末秋初多湿病，深秋多燥病，冬天多寒病。许多疾病都与温湿度有密切的关系，尤其与过低的湿度有关。现代医学发现：在45％～55％的相对湿度下，病菌平均寿命最短，过高或过低的湿度都会导致病菌寿命延长。当空气湿度为35％时，鼻部和肺部呼吸道黏膜上的纤毛运动减缓，灰尘、细菌等容易附着在黏膜上，刺激喉部引发咳嗽和其他呼吸道疾病。空气湿度低的时候，流感病毒和能引发感染的革兰氏阳性菌的繁殖速度也会加快，而且容易扩散，引发疾病，此外，过敏性皮炎、哮喘、皮肤瘙痒等疾病也都和空气干燥有关。
对于女性来说，空气湿度与肌肤状态也息息相关。长期处于干燥环境中的女性，皮肤会因缺水而逐渐失去弹性和光泽，加速角质层的老化。此外，高温炎热和寒冷干燥还会导致人体内水分失调。
如果空气过于干燥，不仅会引发各种疾病，对日常生活也会产生不良影响。如引起家具变形、干裂、破损等，尤其是木地板，更会干裂翘起。此外，由于干燥引起的静电现象也会危害人体健康。因此，我们一定要关注温度、湿度的变化，在干燥环境中注意补水，如果室内空气湿度非常低，人体感觉难受，一定要采取加湿措施，用加湿器、除湿换气扇等进行调节，以保证环境舒适与人体健康。在夏天过热或者冬天过冷的时候，也一定要注意防暑降温和防风保暖，做好健康防护，不给疾病以可乘之机。

本文地址:http://www.dadaojiayuan.com/jiankang/273752.html.

声明： 我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本站部分文字与图片资源来自于网络，转载是出于传递更多信息之目的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们(管理员邮箱：douchuanxin@foxmail.com)，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!

上一篇: 白带变黑不正常外阴瘙痒

下一篇: 避孕药的禁忌症