柔性人造触觉神经研发成功_医疗健康

2018

06/12

15:03

健康报

作者：李哲吴军辉

医疗健康

如果能让机器人拥有触觉，可以感知温度、压力，甚至具有神经活动，那么它们将“解锁”更多新技能。日前，世界上首条柔性人造触觉神经的问世，让这一设想距离现实更近了一步。近日，美国斯坦福大学鲍哲楠、韩国首尔大学李泰宇、南开大学徐文涛团队联合在《科学》杂志上发表论文，报道了一种基于柔性有机电子器件的高灵敏度仿生触觉神经系统。这种人工神经触觉系统具有良好的生物兼容性、柔性和高灵敏度，在机器人手术、义肢感触等领域具有应用前景。

南开大学电子信息与光学工程学院徐文涛教授说，这项研究要解决的核心问题和关键点在于，设计并实现与生物神经系统工作原理相似，并能与生物神经信号兼容的人造系统，同时使这套系统具有很好的柔韧性。基于上述设想，中美韩联合研究团队利用柔性有机材料模拟了一种人体触觉神经。这种人造感知神经由 3 个核心部件组成：电阻式压力传感器、有机环形振荡器、突触晶体管。该系统首先利用一系列感受器感知极为细微的压力，并产生相应的电压变化，随后通过环形振荡器（人工神经纤维）将电压变化转变为电脉冲信号。多个环形振荡器得到的电信号被突触晶体管集成转变为突触电流，进而传递到下一级神经。

“从功能上讲，这种人造神经能很好地模拟人类皮肤的触觉功能，并能与生物体神经信号兼容。我们初步证实了这种兼容性。”徐文涛说，这项工作开创性地制造出柔性人造感知神经，并实现人造神经与动物神经形成的杂化反射弧。

“由于这种感知神经与生物体神经的兼容性，它可应用于假肢中与人体神经系统相兼容的感知的实现，而且对神经系统疾病的治疗具有潜在意义。同时，这种人造神经如果应用于软体机器人，可使其实现类似人类的感知，并在极端工作环境中替代人。”徐文涛说。

来源：健康报

作者：李哲吴军辉

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