研究人员开发了一种单层、多层、柔软且可拉伸的材料，集成了类似神经的电子设备，可以感知压力、温度、应变等，就像真正的皮肤一样，并与大脑对话。

渴望创造人造电子皮肤的工程师迄今为止已经能够制造出模仿我们非凡感官的柔软、有弹性的材料，但到目前为止，他们还没有创造出一张具有可以直接与大脑对话的类皮肤材料的薄片。

虽然以前的努力需要刚性电子设备将感知到的信号转换为大脑可以读取的电脉冲，但斯坦福大学的研究人员已经生产出了软集成电路，可以将感知到的压力或温度转换为类似于神经脉冲的电信号，从而与大脑进行通信。

研究人员希望有一天这些信号可以被引导到周围神经中植入的通信芯片，以允许截肢者控制假肢。

他们在《科学》杂志上发表的研究中描述了其他潜在用途可能包括新时代的植入式或可穿戴医疗设备。

“我们开发整体电子皮肤已经有一段时间了。障碍不在于找到模仿人类触摸的非凡感官能力的机制，而在于仅使用类皮肤材料将它们结合在一起，”该校化学工程教授鲍哲南说。

“这种新型电子皮肤的运行电压仅为 5 伏，可以检测到与真实皮肤类似的刺激，”包实验室的博士生王伟辰 (Weichen Wang) 说。

该团队发明了一种三层电介质结构，与单层电介质相比，该结构有助于将电荷载流子的迁移率提高 30 倍，从而使电路能够在低电压下运行。

有趣的是，三层结构中的一层是丁腈橡胶，与手术手套中使用的橡胶相同。大多数电子皮肤是由多层类皮肤材料制成的。

每层都集成了有机纳米结构网络，即使在拉伸时也能传输电信号。这些网络可以被设计为感知压力、温度、应变和化学物质。

每个感觉输入都有自己的集成电路。然后，所有不同的感觉层必须被夹在一起形成单一的整体材料，该材料不会分层、撕裂或失去电气功能。

每个电子层的厚度只有几十到几百纳米，而六层左右的最终材料不到一微米。

“但它实际上太薄了，不容易处理，所以我们使用基材来支撑它，这使我们的电子皮肤厚度达到约 25-50 微米——大约是一张纸的厚度，”鲍说。“它的厚度范围与人类皮肤外层相似。”