世界首条柔性人造触觉神经诞生

记者从南开大学了解到，南开大学电子信息与光学工程学院的许团队与美国和韩国的科学家合作，开发出了世界上第一个柔性人工触觉神经，使更智能的人工皮肤更接近现实。研究结果全文发表在最新一期的国际期刊《科学》上。

人类的皮肤是一个极其复杂的系统，在这个系统中，成千上万的传感器被用来感知压力、温度和位置等信息。这些信息被转换成神经信号，并在外周神经和中枢神经中逐步传递。如果机器人能有皮肤般的触觉，能感知温度、压力，甚至有神经活动，那么它们将会“释放”更多的新技能。来自中国、美国和韩国的科学家在实验中使用柔性有机材料成功地模拟和制造了类似于人体的SA-I触觉神经。这种人工感觉神经由三个核心部件组成:电阻压力传感器、有机环形振荡器和突触晶体管。该系统使用一系列传感器来感应非常细微的压力并产生相应的电压变化，然后通过环形振荡器(人造神经纤维)将电压变化转换成电脉冲信号。由多个环形振荡器获得的电信号被突触晶体管整合到突触电流中，然后传输到下一级神经。

据介绍，这种人工神经能很好地模拟人体皮肤的触觉功能，能与生物神经信号兼容，创造性地创造出一种灵活的人工感觉神经，实现了人工神经和动物神经形成的混合反射弧。研究人员已经成功地将它与蟑螂的腿和运动控制联系起来，初步证实了这种兼容性。

该人工神经触觉系统具有良好的生物相容性、灵活性和高灵敏度，可应用于在假肢中实现与人体神经系统兼容的感知。灵活轻便的结构将使相关产品具有良好的舒适性，对神经系统疾病的治疗具有潜在的意义。同时，这种人工神经可以应用于软机器人，使其在极端环境下代替人类实现相似的人类感知和工作。