倣生電子皮膚像鱷魚皮般柔韌

開發具有多種感官的電子皮膚對於康復、醫療保健、假肢和機器人技術等諸多領域都至關重要。這項技術的關鍵之一是可拉伸壓力感測器，它可檢測各種類型的觸摸和壓力。最近，南韓浦項科技大學和蔚山大學的聯合團隊受鱷魚皮啟發，創造出一種全方位可拉伸壓力感測器。研究結果以封面論文形式發表在最近的《Small》雜誌上。

鱷魚具有非凡的感知能力，能探測小波浪和獵物的方向，這是通過其皮膚上的極其複雜且敏感的感覺器官實現的。該器官由半球形的感覺凸起組成，以重復的方式排列，之間有皺紋鉸鏈。當鱷魚移動身體時，鉸鏈變形，而感覺部分不受機械變形的影響，使鱷魚在水下游泳或捕獵時對外界刺激保持異常敏感。

研究團隊從鱷魚皮獨特的感覺器官中汲取靈感，開發出帶有微型圓頂和皺紋表面的全向可拉伸壓力感測器。

通過發明一種帶有細小皺紋的半球形彈性聚合物，其中包含長奈米線或短奈米線，研究人員創造了一種性能優於目前壓力感測器的設備。其他感測器在機械變形時會失去靈敏性，但新型感測器表面細小的皺紋結構，受壓時會展開，在一個方向拉伸高達100%和兩個不同方向拉伸高達50%時，都能對壓力保持異常敏感。

為了評估其性能，研究人員將感測器安裝在塑膠鱷魚身上並將其浸入水中。有趣的是，安裝的感測器也能夠檢測到小水波，成功複製了鱷魚感覺器官的感知能力。

【總編輯圈點】

提到鱷魚，雖然大多數人沒上手摸過，但總下意識認為它的皮膚應該挺粗糙。實際上，鱷魚皮上那些斑點狀的隆起中，佈滿神經末梢，它非常敏感，能幫助鱷魚感覺到水流的微小變化。你以為皮膚只是它的鎧甲，但其實也是它重要靈敏的器官。受鱷魚皮啟發，科研人員採取“褶皺+隆起”的結構，開發出全方位可拉伸壓力感測器，模擬鱷魚皮膚的能力。它可感受來自各個方向的細微壓力變化，嵌入電子皮膚，用於可穿戴設備，改善這些産品的功能。