科学家开发出一种“电子皮肤”，可以模仿人类皮肤的自然功能，例如感应温度和触摸

一种模仿人类皮肤的材料？可拉伸性，强度和敏感性可用于实时收集生物学数据。电子皮肤或电子皮肤可能在即将到来的下一代个性化医学，假肢，人工智能和软机器人中发挥重要作用。

KAUST博士后蔡艺晨说：“理想的电子皮肤将模仿人类皮肤的许多自然功能，例如准确，实时地感测温度和触摸。”

但是，制造出既灵活又能执行此类微妙任务同时又能经受住生活颠簸和刮擦的电子设备具有挑战性，并且涉及到的每种材料都必须经过精心设计。

大多数电子皮肤是通过在附着于人体皮肤的弹性表面上铺一层活性纳米材料（传感器）制成的。然而，这些层之间的连接通常太弱，这降低了材料的耐用性和敏感性。或者，如果强度太高，柔韧性将受到限制，从而更可能导致电路破裂和断裂。

蔡说：“皮肤电子产品的景观以惊人的速度不断变化。” “二维传感器的出现加快了将这些原子薄，机械强度高的材料集成到功能性，耐用的人造皮肤中的努力。”

由Cai和同事Shen Shen领导的团队现在已经开发了一种耐用的电子皮肤，该皮肤使用二氧化硅纳米颗粒增强的水凝胶作为坚固而有弹性的基底，二维碳化钛MXene作为传感层，并与高导电性的纳米线结合在一起。

“水凝胶中的水含量超过70％，使其与人体皮肤组织非常相容，”沉解释。通过在各个方向上预拉伸水凝胶，施加一层纳米线，然后小心地控制其释放，研究人员创建了一条通向传感器层的导电路径，即使材料被拉伸至其原始尺寸的28倍也保持完整。

他们的原型电子皮肤可以感应到20厘米外的物体，在不到十分之一秒的时间内对刺激做出反应，并且当用作压力传感器时，可以区分上面书写的笔迹。经过5,000次变形后，它仍然可以正常工作，每次恢复大约四分之一秒。

Shen表示：“电子皮肤在反复使用后保持韧性是一项了不起的成就，它模仿了人类皮肤的弹性和快速恢复能力。”

这样的电子皮肤可以监视一系列生物信息，例如血压的变化，可以从动脉的振动到大四肢和关节的运动来检测血压。然后可以通过Wi-Fi共享这些数据并将其存储在云中。

小组负责人董文adds补充说：“电子皮肤广泛使用的另一个障碍是扩大高分辨率传感器的规模。” “不过，激光辅助增材制造提供了新的希望。”

“可伸缩的传感器带有一天可以监视无生命物体（例如家具和飞机）的结构健康状况。”