“由于它是水凝胶，价格便宜，生物相容——你可以把它涂在皮肤上，没有任何毒性作用。它还具有很强的粘性，而且不会脱落，所以这种材料有很多应用的途径。”刘新宇教授的实验室专注于离子皮肤和软机器人这一新兴领域。
AISkin胶粘剂是由两种被称为水凝胶的可伸缩物质组成的，电荷相反。通过覆盖负离子和正离子，研究人员在凝胶表面创造了他们所谓的“传感结”。
当AISkin受到应变、湿度或温度变化时，它会在传感结上产生受控的离子运动，这可以被测量为电压或电流等电信号。“如果你观察人类的皮肤，你会发现我们是如何感知温度或压力的，我们的神经细胞是如何通过离子传递信息的——这和我们的人造皮肤并没有太大的不同，”刘说。
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AISkin还具有独特的韧性和延展性。“我们人类的皮肤可以拉伸50%，但我们的AISkin可以拉伸到其长度的400%而不断裂，”麦吉尔大学访问博士研究生Ying Binbin(音译)说，他在刘的实验室领导这个项目。
刘补充说，新的AISkin可能会为测量多种身体参数的类似皮肤的Fitbits打开一扇门，或者是你可以粘在你的手表面的粘性触摸板。“它可能适用于那些想要测量训练强度的运动员，也可能是用来玩游戏的可穿戴触控板。”
它还可以测量肌肉康复的进展。“例如，如果你把这种材料戴在正在康复的病人的手套上，医护人员就能监测他们的手指弯曲动作，”刘先生说。
另一个应用是软机器人——完全由聚合物制成的柔性机器人。一个例子是柔软的机器人抓手，在工厂里用来处理灯泡或食物等易碎物体。
研究人员设想将AISkin集成到软机器人上，以测量数据，无论是食物的温度，还是处理易碎物体所需的压力。
在接下来的一年里，刘的实验室将专注于进一步提高他们的AISkin，旨在通过微加工缩小AISkin传感器的尺寸。他们还将为这种材料添加生物传感功能，使其能够测量体液(如汗液)中的生物分子。“如果我们进一步推进这项研究，这可能是我们戴上类似‘智能绷带’的东西，”刘说。“伤口愈合需要透气性、水分平衡——离子皮肤感觉像是自然的下一步。”
来源:多伦多大学
