人造石墨烯“电子皮肤”诞生，假肢也将拥有触感

人工耳蜗能够帮助某些有听力障碍的人恢复听觉，视网膜植入物能够帮助盲人恢复视力。但是，如果某人失去了四肢，丢掉了触觉，那又怎么办呢？有能够帮助恢复触觉的设备吗？

凯斯西储大学（Case Western Reserve University）的一项研究有望解决这一问题。

凯斯西储大学正在研发的触觉系统，能够让失去手臂的人采摘葡萄，从袋中取出薯片。这听起来很简单，但是如果没有触觉，不能控制手上的压力，要执行这样的任务几乎是不可能的。目前还有几款这样的产品也正处于研发阶段。

格拉斯哥大学的一个研究团队开发出了一款灵巧的“电子皮肤”系统，它能够进行压力测试，并且反应灵敏，该团队也已经找出如何利用阳光来激活该电子皮肤系统。阳光可以用来驱动传感器阵列以激活人造假肢的“触觉”，相关的成果于本月发表在著名期刊《高级功能材料》（Advanced Functional Materials）上。

Ravinder Dahiya

格拉斯哥大学的“可弯曲电子产品和传感技术”项目的负责人Ravinder Dahiya表示，他们目前考虑的不仅是电子皮肤的灵活性或者分布式传感器的性能，而且也在考虑如何使电子皮肤能够自己供能。

石墨烯是一种二维材料，由单层碳原子构成呈蜂窝状、规则排列的平面结构，属于二维六角点阵，也可以简单的地认为石墨烯就是单层的石墨。石墨烯具有一系列其他材料无可比拟的性能，如高强度、高弹性模量。它也是世界上最薄、导电、导热性最好、几乎最透明的新型纳米材料，透光率可达98%。

这款人造皮肤就用了石墨烯优异的透光性——石墨烯上面覆盖着一层透明的保护层，下面是光伏电池，光能够透过石墨烯被下面的光伏电池所吸收。

该团队利用假肢对他们的人造皮肤进行了测试。结果表明：当皮肤上的皮肤贴片启用后，假肢能够像正常手一样感觉并握住软物体；但是当不再使用皮肤贴片时，假肢将会把物体捏碎，这就相当于皮肤失去了触觉。

他们在论文中表明，每平方厘米的这种皮肤只需要20纳瓦的功率。因此，光伏电池捕获的能量不得不立即被使用。但是，该团队也提出来另一个原型，这个原型包括使用灵活的超级电容器来储存多余的能量。

他们正在努力扩大石墨烯在假肢或机器人上的使用规模。在2015年，该团队已经率先提出了一种以廉价方式生产大片石墨烯的方法。Dahiya希望最终仅需1美元就能使用5～10厘米规模的石墨烯材料制备这种人造皮肤。

Dahiya指出，这种以太阳能供能的人造皮肤也可以用于可穿戴电子产品来实现健康监测。使用一组不同的传感器，太阳能驱动的材料也可以用于生物传感，比如检测糖尿病患者的血糖。另外，如果你到了没有电力的偏远山区，你会发现这项研究很适合用于人体健康检测。