在智能手机消失前,这些科学家们研发了人工皮肤、软体机器人等柔性电子器件
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原标题:在智能手机消失前,这些科学家们研发了人工皮肤、软体机器人等柔性电子器件 题图来自视觉中国 两年前,斯坦福大学化学工程系教授、美国工程院院士鲍哲南在斯坦福创建了可穿戴计划中心,将不同学院、不同学科的学生和教师们集合在一起共同研究“柔性电子器件”。 在鲍哲南看来,十年、二十年之后,智能手机已经不再存在,但智能手机的功能会逐渐的分解成穿戴的衣服,或是皮肤表层。 “在未来,像皮肤一般的电子设备将会扮演着非常重要的角色,将会是我们和外部进行交流的方式,也会是我们人际交流的方式。”在11月17日举办的F2 科学峰会上,鲍哲南如是说。 作为数据信息的入口,传感器的核心是材料技术创新。鲍哲南坦言,人工皮肤很重要的一点,就是可以像人的皮肤一样有很灵敏的功能,利用这个功能,可以得到很精确的脉搏跳动,可以做成血压计,这是一个比较早期切入市场的方向。 可植入设备也是鲍哲南教授的研究方向之一。关于可植入设备,钛媒体曾报道过,因YY李学凌朋友圈意外走红的“植入芯片”,实际上是其AI慢病管中的一款医用级传感器,这些医用级生物传感器为普通用户打开了一个观察自己身体运作的窗口,让原本被放养的健康数据有了自我精细管理的可能。 Fusion Fund 创始合伙人张璐从本科就开始读材料工程,她经常被问到一个问题,你们专业能做什么?张璐认为,材料科学工程,材料化学工程,柔性材料,都是离商业应用非常近的学科,未来应用的前景非常巨大。 为探讨柔性电子器件的研发现状与商业化前景,在F2 科学峰会上,张璐、鲍哲南教授与哈佛大学讲席教授、美国艺术与科学学院院士、美国工程院院士、美国国家发明家科学院院士、美国科学院院士George M.Whitesides,新加坡南洋理工大学材料科学与工程学院教授和副院长、南洋理工大学柔性器件创新研究中心主任陈晓东展开了一场讨论。 George M.Whitesides认为用柔性材料做成传感器,并且让它植入在人体内或者皮肤下,这可能是未来的一个领域。 张璐有着同样的看法,她认为人工皮肤技术的出现让个性化医疗、持续性监控变得更加容易。“我们希望所有未来的设备,还有医疗器械,都可以更加的小型化,现在人工皮肤,包括柔性电子器件,不仅小型化,还有柔性化,无感的使用,成为人体的延伸。” 陈晓东的课题组最近做了两件事情,把柔性的超级电容器变成纸一样,贴在皮肤上;又做成三维,可以任意折叠变成二维。“这是超过我们平常想象的事情,可以做的东西很多,完全可以改变很多工业上现有的处理方法。” 以下是圆桌实录,钛媒体编辑删减整理: 谈人工皮肤 张璐:在数据信息时代,任何一个数据信息都需要信息入口,最重要的一层就是传感器,传感器核心就是材料技术方面的创新。鲍教授人工皮肤应用在医疗方面进行了许多探索,请您多介绍一下? 鲍哲南:人工皮肤很重要的一点,就是可以像人的皮肤一样有很灵敏的功能,我们利用这个功能,可以得到很精确的脉搏跳动,利用这个原理可以做成血压计,使测血压连续性测试,甚至在小孩婴儿身上也可以来测试。人工皮肤虽然在未来有很多应用,但是近期这是一个比较早期切入市场的方向。 人工皮肤的感知、触觉,这只是其中的一部分传感的功能,还有肌肉运动的电信号,脑电波,心电波,更重要的是一些化学的信号,这些化学信号可以从唾液中测到,可以从汗液中测到。这些数据是非常多的数据,而且每一个人在不同的时间,所测到的信号都会变化。 如果要真的从这些信号当中取到很有用的信息,并通过信息能够推理出这个人的健康状况和情绪状况,在这个情况下大数据的处理、人工智能是非常重要的。因为这些数据并不是没有规律,需要人工智能将这些传感器所收到的信号结合起来进行处理,这是将来发展的趋势。 张璐:也就是说人工皮肤技术的出现让我们以后的个性化医疗、持续性监控变得更加容易。我们希望所有未来的设备,还有医疗器械,都可以更加的小型化,现在人工皮肤,包括柔性电子器件,不仅小型化,还有柔性化,无感的使用,成为人体的延伸。 谈软体机器人 张璐:下面一个问题,George M.Whitesides,您最近做了很多软体机器人的实验和研究,同时也有很多研究是在临床应用方面的,我想了解一下柔性材料还有机器人在医疗方面应用的情况是什么。 George M.Whitesides:我们可以去想象,在柔性材料和医疗方面的关系,两者之间的关系直接想到的就是人的手,在医疗保健的过程中,护士是非常重要的角色,因为医生可能会做一些手术。但是很多医疗的照顾和看护都是由护士来实现的,会做很多患者所需要的医疗服务。护士是否能够解决所有问题,尤其是中国和美国在人口不断增加的情况下,护士的数量是否足够?这是两国所面临的一个问题。 我认为在医疗的角度,我们不仅仅要关注于临终关怀,对于各个阶段的病人来讲都需要关注,尤其是对于儿童,在儿童时期的医疗对他的一生都会有影响,我们希望能够在这方面来进行研究。所以,不仅仅是在研究癌症方面的内容,同时也进行其他年龄段的研究。 还有医药企业,他们本身是有一定商业模式的,从商业的角度来讲,可能会有更加有说服力,可以推广相关的技术,很多人都会用非常高的价格使用这些新的材料和技术。 张璐:有些时候技术并不能解决所有问题,我们当然非常希望这些材料能够应用到传感器和控制器上,但是我们在这方面如何能够做到呢? George M.Whitesides:关于控制的问题,它是一种非常直接的方式,比如如果我们的系统本身有一定的自身局限性,是不是能够很好的实现抓取的动作呢?这些都是我们要考虑的。另外,我们要考虑技术开发的目的是什么,比如有些材料是柔性的,是否能够应用在人体方面,用柔性材料做成传感器,并且让它植入在人体内或者皮肤下,这可能是未来的一个领域。 所以在这个过程中,人体工学也是非常重要的领域,人体肯定跟计算机设备有很大的差别,,我们要用非常复杂的但是又易于操作的设备,这样才是比较好的解决方案。我们有这样应用的界面,有一些传感的功能。 鲍哲南:对于材料响应性研究方面而言,已经取得了一些成绩,目前对于四种不同的刺激,材料已经能够具有较好的响应。比如化学信号响应,光响应,温度响应等等。这些不同的响应行为如果能够整合到一起,也许能够有进一步的应用场景。 柔性电子器件的商业化挑战 张璐:您做了很多柔性器件的应用和大规模量产,从柔性电子器件到量产,到大规模商业化,面临的最大挑战什么? (编辑:网站开发网_安阳站长网) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |