人造皮肤使机器人汗水和愈合伤口

该材料不仅对医疗保健行业有益，而且在该领域也非常有前途机器人技术甚至虚拟现实。本文的首席作者和她的博士生Yuanyuan Zhan的研究员Danqing Liu受到生物的皮肤的启发。人类皮肤分泌油以防御细菌和汗水以调节体温。一条鱼从皮肤上分泌粘液，以减少水从水中降低摩擦，从而更快地游泳。Liu现在提出了人造皮肤：一种智能表面，可以在环境刺激下积极并反复释放并重新吸收物质，在这种情况下为无线电波。这很特别，就像在智能材料领域一样，大多数方法仅限于被动释放。

潜在应用很多。调味料使用这种类型的材料可以调节药物输送，以更长的时间来按需使用药物，然后用不同的药物“重新载荷”。机器人可以使用皮肤层来流汗’为了冷却，这减少了对体内重型呼吸机的需求。机器可以在需要时释放机械零件的润滑剂。或可以进行虚拟现实游戏的高级控制器，可以弄湿或干燥以增强人类感知。

液体像从海绵一样磨碎

材料的基础，涂层，由液晶分子制成，众所周知，以LCD筛网为名。这些分子具有所谓的响应特性。刘：“您可以想象这是一种交流材料。它与环境交流并对刺激做出反应。”与她的团队一起，她发现液晶分子对无线电波反应。当海浪打开时，分子会随波浪的行进方向而扭曲到方向。

通过知道这一点，刘和她的团队决定在涂层中插入许多千分尺的毛孔。一旦充满所需液体，系统就会像海绵一样起作用。Liu解释说：“当无线电波打开时，液晶分子移动方向，从而将液体从毛孔中拧出来。”她继续说：“随着无线电信号变得更强烈，涂层甚至更多。”

重吸收属性使该材料更加特别。集成的毛细管功能可以在几秒钟内重吸收表面上的液滴。刘说：“借助此功能，我们可以制作命令上可以是'湿'或'干'的表面，例如改变润滑或表面粘附的水平。”

安全触摸

Liu之前与诸如Heat，Light和Evillety之类的触发器合作，以打开和关闭其材料。但是无线电信号是第一个：“在我的物质科学领域，我们经常使用与房屋（50-60 Hz）相同的电力，但是这种频率是致命的。当我们想将材料应用于机器人和敷料时，我们需要开发一种安全处理的材料。”这就是为什么Liu使用射频交替电场（20 kHz至300 GHz），类似于Wi-Fi信号，该信号是低能和非电离辐射的原因。

“我们使用的高频是针对电气车发明的。它不能穿透身体，因此完全安全。它已经是医疗保健行业的常见频率，例如电气疗法。”但是，安全并不是使用无线电信号的唯一优点。这种类型的触发器也可以直接集成在机器人设备中，因为它们已经由高频电力供电。

将无线电波与光线结合

Liu和她的团队的下一步将是用液体加载毛孔抗生素，润滑剂或酒精。刘：“我们希望在今年夏天为该阶段迈出重大步骤。”成功后，重新加载将是下一个阶段，这可能需要三年的时间才能完成。刘估计到2025人造皮肤可能需要更长的时间。这是因为在我们自己的材料科学领域旁边，我们还需要工程师来帮助我们建造机器人。”

作为一个并行项目，刘试图结合不同的触发器。“如果我们可以将紫外线和无线电波结合起来，则可以选择旅途中最佳的拟合刺激剂。例如，当暴露于阳光时，会发生分泌物，但是当无法接触阳光时，我们会切换到无线电波。”