您的位置:人工智能 > 智能硬件 > 斯坦福教授鲍哲南:人造皮肤能把手机贴在身上

斯坦福教授鲍哲南:人造皮肤能把手机贴在身上

【人工智能网】

11月7日,化学家、斯坦福大学化学工程系系主任鲍哲南在2020年“腾讯科学周”时期接收网易科技等媒体的采访。

鲍哲南被誉为人造皮肤范畴的“材料巨匠”,她带来了关于“电子皮肤”的斗胆勇敢设想。“我们将用如人的皮肤一样的电子器件,让人和人之间沟通,人与环境之间交换。”

她讲解了人造皮肤的设想理念与实践历程,虽然如今人造皮肤还未真正用到人的身上,但这个理念已被证明,并带来了许多意想不到的新启示,“用人造皮肤,如今可以做成一连的、丈量血压的,悄悄贴在小婴儿身上如许的血压计。”

她在接收采访中示意在将来的天下,当我们可以真的用电子皮肤感遭到四周或感遭到某个人的时刻,就有大概测出这个人的心情是如何的。人与人之间的间隔将会越来越近。

1、您曾说过做研讨的时刻想要make human more human,我们普通人应当如何明白这句话,您在研讨人造皮肤的时刻又是如何把握“像人与超过人之间”的关联?

鲍哲南:人造皮肤的观点即是一个电子器件,它可以向人的皮肤一样感知、测试,可以让我们晓得觉得。所以设想在将来的天下,当我们真的可以用电子皮肤感遭到四周或感遭到这个人的时刻,我们就有大概测出这个人的心情是如何的。

我愿望我的家人晓得我如今是高兴照样懊丧,假如我想让我的家人晓得,他们不须要听我发言就可以感遭到。也许我和朋侪一同去用饭,在餐馆里闻到很香的滋味,那电子皮肤也可以感遭到,经由过程电子体式格局传输,悠远的家人也能感遭到。所以这就是我们所讲的让人和人之间的间隔拉近。

从研讨中,我们一方面是思索哪些东西我们可以去进修,比方触觉,可以触觉到种种不一样、差别的物体,不须要看到就很细致地区分出来。去做这些电子器件时,摄像头能做得异常好。做人造皮肤时,可以把我们的设想力和制造力连系起来,手触摸的同时可以拍照,也许同时把细致的物体放大,也许经由过程嗅觉闻到生果,也许生果上有细菌,也可以检测到生果没有洗清洁,这些都是我们可以设想的,都是可以把它连系到人造皮肤上的。

2、从电子纸到电子皮肤,这两者的区分只是应用方面吗,是不是在技术上实在差不多,假如不一样的话,有什么打破?

鲍哲南:电子纸只是一个显现屏幕,是可蜿蜒型的,然则皮肤是可以感知,而且可以和我们人体神经中枢沟通的。同时电子皮肤不仅是柔嫩的,而且是具有弹性的,它可以拉伸,可以本身修复,而且另有生物降解性。

所以人造皮肤也许我们讲人造电子皮肤,是我们对将来电子工业生长大趋势的设想,就是将来我们所用的电子器件不再是我们如今应用的,硬的、易碎的,而是像皮肤一样柔嫩;假如坏了、有划痕,它本身可以修复;用完以后,旧的一代要镌汰了,它又可以本身生物降解,如许就不会引起环境问题。这是我们所设想的将来电子器件生长的一个方向。

3、您可否讲一讲电子皮肤如今的结果,有哪些可以靠近商业化?如今AI和机器人生长很先进,您的电子皮肤是不是可以和机器人产业连系?如今是不是有已协作的?

鲍哲南:人造皮肤的研讨有三个重要方面,个中有些是近期的应用,另有些是远期的应用。

首先是从传感、模仿皮肤的感觉来讲,当它能感觉触摸的时,这些传感器就可以和机器人的应用严密连系起来。我们已入手下手把人造皮肤放在机器人身上,再和AI连系,去相识所收到的信号意味着什么。

机器人的应用是近期也许中期的应用,越发近期的是有这方面的传感器在可穿着或医疗机器上,比方可以具有触觉的传感器,可以用来丈量血压,无创性的一连测血压的可穿着腕表或可穿着在身上的一些产物,已入手下手做成产物,考证以后就可以在市场上用。

越发远期一些的话,这些感知和神经中枢所联系起来的体式格局,可所以用来脑机连系,就假如是用来治疗某些如今没法治愈的疾病,让它变成应用会更快一些。

用人造皮肤来做脑机连系,它的优点是,人的皮肤也许是皮肤描写的电子器件不会对神经发作危险,由于它不是用金属的针跟神经打仗,所以这会使信号取得越发正确,且同时不会构成危险。

4、您的研讨曾提到过一些可拉伸性的材料,具有异常强的硬度和异常好的自修复性功用,可以用到锂电池里,能为我们细致解释一下它的道理吗?

鲍哲南:我们所做的是可以自修复的材料,具有拉伸性的材料。从化学设想上,我们用了一种新的设想理念,虽然是一个固体状况的物资,但在份子层面上来讲,这些份子不像平常的固体份子不可以自在活动的。我们做的可拉伸性的固体,份子可以从一个处所跑到别的一个处所,由于它的化学键可以不断地打坏,又可以再次构成。

所以,有了如许迥殊的份子结构上的特性,我们把它用作下一代锂电池,用锂金属做一个电极,虽然这个锂金属存储的电可以异常多,然则充电和放电的时刻,锂金属放在电极上的时刻就会构成体积膨胀或体积压缩。采纳新型材料,把它放在锂电池的电极上,当它充电的时刻可以匀称生长,假如有某些部份生长不匀称的时刻,由于份子可以活动,这些份子可以使得锂的散布匀称,锂离子匀称从而就庇护了这些电极,使得电极可以充放电的次数大大增添。

5、电子皮肤的本钱是如何的,当它应用到测血压这类产物时,会不会比传统器件凌驾迥殊多?

鲍哲南:提到本钱,跟应用异常有关,然则平常来讲做人造皮肤的这些工艺是用大面积生产也许大批量生产的工艺。比方说印刷的体式格局,也许大面积涂膜的体式格局去做人造皮肤。这些生产体式格局与如今印刷报纸或杂志的体式格局相似,所以你不难想像,它可以异常疾速且大批地做许多器件。所以从这个角度来讲,它的本钱原则上可以大大下降,迥殊是每一个功用所须要的斲丧或本钱,由于它可以同时生产异常大批,使得它的本钱可以下降。

6、将来电子皮肤可否像人实在的皮肤一样,直接从人的血液中提取能量呢?

鲍哲南:电子皮肤供应能量是有大概从身材的汗液以至血液当中提取的,实在这个能量并非从血液来的,也并非从汗液来的,血液也许汗液实在只是一个传输离子的电介质,所以须要能量的话照样要到场一些材料用来储电,血液或汗液可以使得存储的电量真正拿出来用,也许用来充电。所以这是有大概的,但也是异常难题的,由于我们所流的汗液、血液大概会有感染。比方流汗,很难掌握究竟流若干汗,有的人流汗多,有的人流汗少,所可以获得能量很难掌握,也许有能量放出或储能的时刻也很难掌握,所以这是异常难的一点。将来是有大概到达的,近期照样会用电池也许无线充电如许的体式格局。

7、您提到电子皮肤可以大面积批量生产,但比方说我要用在我身上,但我的皮肤和他人的皮肤粗细水平都不一样,这个如何来合营?您适才提到脑机接口可以和皮肤举行合营,但假如您的电子皮肤倏忽短路了如何办?会不会对身材带来什么问题?

鲍哲南:每一个人都想具有个性化的电子皮肤,而且所须要的功用大概也不一样,所以如今有许多研讨是用印刷的体式格局去制作电子器件,另有三维打印的体式格局去制作电子器件。电子器件有许多层,导电层、非导电层,而且须要有图形化,所以这些用印刷的体式格局是可以直接一层一层做到的。人造皮肤和先进制作是严密连系起来的,先进制作使得我们大概且可以本身设想我们本身所要的人造皮肤。也许它就本日打印一个,来日诰日再换一个都是可以。

假如电子皮肤倏忽短路了如何办?所以要防备它发作短路。最重要的是短路时不能让它过热。一个是可以在电子皮肤内里加一些温度的传感器,假如有短路的话,最大的问题是它会让电子器件变得过热,温度假如过热会损伤到人体。假如有检测温度的功用,当温度高过肯定的水平,就可以把电子器件关掉,也许不让电子器件继承运作。另一个体式格局是可以用一些材料来到达如许的结果,我们几年前宣布一篇文章中提到,一个材料当温度太高的时刻,它就会从导电的材料变成非导电的材料,当我们把它放在电池内里,电池一旦过热,它就变成非导电,导电通路就被切断了,电子器件当时就不可以再运作,可以防备过热。

人造皮肤是我们终究的目的,但有一些应用,实在也是作为我们做研讨的启示,使得我们去处理一些异常难题的问题。只要处理这些,要跨出好几个台阶的问题,才会使得我们充分地发挥新的设想力,然后做出与如今完整不一样的设想,发明一些新的道理。

8、人人如今在提柔性电子屏幕这个观点,关于这些研讨和应用,您有什么观点?

鲍哲南:柔性电子屏幕和可折叠性的电子屏幕,是全部显现屏幕生长的必然趋势。我刚刚入手下手我科门生涯的时刻,在贝尔试验室,那是25年前,我们当时的妄想就是要做折叠屏幕。当时也描写了将来显现屏幕生长的曲线图。首先是可折叠性的,10年前就已生长到在试验室里可以做出来。

我们如今指出的是下一代,就是从折叠性的变成可拉伸性的电子屏幕。比方如今是折叠的屏幕,你把它翻开,是本来两倍的屏幕大小。然则假如是可以拉伸性的,你可以设想多是一个很小的小方块,由于是可拉伸性的,所以你想多大就可以拉多大,以至不用是一个手机放在口袋内里,这个屏幕大概就像皮肤一样,如同在我的皮肤上印的斑纹一样,你可以看到你想要的信息。这些是我们所设想的,将来手机的、显现屏幕的生长方向。

9、适才您提到人造电子皮肤是一个比较复杂的跨学科研讨,比方说材料、电子范畴都要异常通晓。您和您团队精于本专业的同时,也都是一些跨学科的人材,有无一些您比较勉励的进修方法可以分享?

鲍哲南:我们地点的研讨许多跨学科、跨范畴的。就像在我的课题组内里大概有六七个差别学科的门生,另有博士后,我们在一同事情,有研讨化学的或是做电子器件的,他们对各自所研讨的东西异常善于,对他地点的专业可以有异常深的相识。但同时,在协作的时刻,人人必需可以相互沟通。相互沟通的时刻每一个范畴所用的名词大概都不一样,所以要可以异常快的学会一种沟通的体式格局,虽然我是做化学的,也能很快明白做机电的这个人所碰到的问题,制造配合处理问题的体式格局。

上一篇:ASML中国总裁:对华出口EUV光刻机在等荷兰政府许可
下一篇:没有了

您可能喜欢