智能手表可以幫助我們監(jiān)測(cè)睡眠和心率;智能音箱可以告訴我們今天的天氣、適宜穿什么衣服以及實(shí)時(shí)新聞;智能手機(jī)能做得更多,囊括衣食住行方方面面……不久的將來(lái),這些功能可能全部將由“電子皮膚”代勞。
近日,未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)科學(xué)委員會(huì)委員、美國(guó)斯坦福大學(xué)教授鮑哲南在英國(guó)《自然》雜志發(fā)表報(bào)告稱,他們首次成功開(kāi)發(fā)出更易量產(chǎn)的高密度、高靈敏度可拉伸晶體管陣列,這一成果是柔性電子領(lǐng)域制造工藝的新突破。鮑哲南曾表示,智能手機(jī)是現(xiàn)在,而人造電子皮膚是未來(lái),是下一代電子工業(yè)發(fā)展的方向。
像人類一樣感知周圍環(huán)境并給出反應(yīng)
在解釋這項(xiàng)成果的價(jià)值時(shí),鮑哲南解釋道:“集成電路里面有很多層不同的材料,這些材料都必須做成很小的不同形狀,然后一層層疊加,整個(gè)工藝有幾十到上百的步驟?!彼嘎秷F(tuán)隊(duì)用8至10年的時(shí)間才完成整個(gè)工藝研發(fā),“這證明用電子皮膚一樣的電子材料來(lái)做電子器件,是一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)的事情,而不再是科幻場(chǎng)景。電子皮膚的實(shí)現(xiàn)只是時(shí)間問(wèn)題,把這個(gè)集成越做越大,功能越做越多,我們證明了第一步?!?/p>
“電子皮膚很神奇?!睆氖氯嵝圆牧涎芯慷嗄甑墓枮I工業(yè)大學(xué)(威海)材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授王華濤向科技日?qǐng)?bào)記者表示,電子皮膚就是一種智能的仿生皮膚。研究之初,科學(xué)家們受到人類皮膚有觸覺(jué)、能對(duì)外界事物進(jìn)行感受的啟發(fā),產(chǎn)生了創(chuàng)造出和人類皮膚一樣柔軟透明、能感應(yīng)到熱與力等外界信息的智能仿生皮膚的想法。這個(gè)想法一旦實(shí)現(xiàn),就等于機(jī)器擁有了像人類皮膚一樣的表層,可以接收外界信息,和人一樣感知環(huán)境信息,并給出相應(yīng)反應(yīng)。
“這種電子皮膚的‘皮膚’一般會(huì)選用柔性、透明并且能夠制作成薄片的材料或者復(fù)合材料,而電子皮膚‘電子’方面的實(shí)現(xiàn)大多靠在柔性透明材料基體上加入具有一定電學(xué)特性的材料復(fù)合,或是直接在其表面刻蝕集成電路,把力、熱的信號(hào)探測(cè)出來(lái)并傳遞出去,輸入到相關(guān)電子設(shè)備中?!蓖跞A濤表示。
可進(jìn)行無(wú)線支付的“電子紋身”
不光聽(tīng)來(lái)酷炫,電子皮膚對(duì)于現(xiàn)代人類社會(huì)的智能發(fā)展極其重要。
“電子皮膚實(shí)質(zhì)上是仿生皮膚,我們研制它的主要目的就是利用它仿生?!蓖跞A濤表示。如今,機(jī)器人的智能化和仿生化水平越來(lái)越高,而電子皮膚可以很好地貼覆在機(jī)器人外殼表面,讓機(jī)器人能夠接近甚至達(dá)到與人一樣的“靠表皮感應(yīng)外界事物的能力”,并傳遞至機(jī)器人中心控制系統(tǒng),使其做出相應(yīng)的反應(yīng)。這對(duì)促進(jìn)機(jī)器人智能化水平的作用將是革命性的。
此外,這種智能皮膚還可以貼覆在智能家居電器表層,感應(yīng)外界指示并執(zhí)行相應(yīng)任務(wù),提升智能化程度,便利人們的生活。據(jù)王華濤介紹,目前他們已經(jīng)成功研制出一種基于石墨納米片的柔性電子皮膚,實(shí)現(xiàn)了對(duì)壓、拉、彎、沖擊以及聲音震動(dòng)的多方位傳感,在可穿戴電子領(lǐng)域里將會(huì)有廣闊的應(yīng)用空間,為假肢制造、機(jī)器人設(shè)計(jì)、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域搭起了橋梁。
以可穿戴設(shè)備為例,電子皮膚可以一改人們對(duì)于可穿戴智能設(shè)備的傳統(tǒng)印象,讓它們不再只能像智能手機(jī)、智能眼鏡一樣工作,而是可以像貼身衣物般柔軟、可伸縮,甚至可以將體積一再縮小,成為人類皮膚上的“電子紋身”?!拔磥?lái)人們可以通過(guò)掃描貼在皮膚上的‘電子紋身’獲取資訊甚至完成支付,這款‘紋身’會(huì)代替你的錢包,以及代替手機(jī)的無(wú)線支付功能?!蓖跞A濤預(yù)測(cè)。
鮑哲南曾對(duì)媒體表示,要實(shí)現(xiàn)電子皮膚的設(shè)想,還需要在材料、工藝方面進(jìn)行很多基礎(chǔ)研究;在工藝角度實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜、更大型的集成電路方式;并且開(kāi)發(fā)出由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景。對(duì)于未來(lái)電子皮膚的發(fā)展,她認(rèn)為人造電子皮膚是“不可避免的一個(gè)趨勢(shì)”,但目前“還處在起始階段”。(實(shí)習(xí)記者 崔爽)
-
得人工智能得天下 什么才是真AI?
美國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間5月8日,一年一度谷歌I/O開(kāi)發(fā)者大會(huì)在山景城舉辦,外界的焦點(diǎn)皆為谷歌利用AI在各項(xiàng)研發(fā)方向的進(jìn)展。2018-05-09 08:58:15
-
我們討論的人工智能,是真的人工智能嗎
雖然人工智能的確存在某種不確定性的風(fēng)險(xiǎn),但對(duì)于類似問(wèn)題的討論,需要建立在清晰的定義或限定的范圍內(nèi)才有意義。2018-05-09 08:57:15
-
大數(shù)據(jù)"坑熟客",技術(shù)之罪需規(guī)則規(guī)避
2018-03-02 08:58:39
-
高質(zhì)量發(fā)展,怎么消除“游離感”?
2018-03-02 08:58:39
-
學(xué)校只剩一名學(xué)生,她卻堅(jiān)守了18年
2018-03-01 14:40:53
-
有重大變動(dòng)!騎共享單車的一定要注意了
2018-03-01 14:40:53
-
2018年,樓市會(huì)有哪些新變化?
2018-03-01 09:01:20