由工程师开发的新型高科技纤维可用作机器人的皮肤

机器人不仅要接管人类的工作，还需要接管工作。他们很快也会看起来像一个。从研究 北卡罗莱纳州立大学 已经开发出与一个艰难的高科技纤维人类皮肤的韧性和弹性。它可以合并到软机器人，包装材料或下一代纺织品中。

研究人员使用被弹性聚合物护套包围的镓金属芯制造了纤维。镓芯是导电的，但是当内部芯破裂时会失去其导电性。此外，可以通过将纤芯重新融化在一起来重新使用纤维。

尽管他们使用镓进行概念验证，但研究人员解释说，可以通过在核和壳中使用不同的材料来调整纤维，以改变其机械性能或在更高的温度下保持功能。

“我们的纤维兼有两全其美，”有关这项工作的论文的教授兼通讯作者迈克尔·迪基说。

纤维具有橡胶的弹性和金属的强度。不用过多的力就可以轻松地拉伸橡皮筋，而金属丝需要很强的力才能拉伸它，但是即使拉伸得很长，它也会断裂，因为它不会承受太大的压力。但是，当金属破裂时，纤维不会失效，因为聚合物护套吸收了金属破裂之间的应变并将应力返回到金属芯。这种反应类似于人体组织如何将骨折的骨头固定在一起。(相关：工程师创建了一种电子皮肤，可以使用假肢修复被截肢者的触觉。)

Dickey解释说：“每当金属芯破裂时，它就会耗散能量，使纤维在伸长时继续吸收能量。”

纤维将通过内部断裂而反复释放能量，使重量缓慢而稳定地下降，而不是突然掉落并掉落沉重的重量。纤维比金属丝或聚合物护套本身更坚硬。因此，与拉伸时不会折断成两半相比，该材料可以拉伸超过其原始长度七倍。同时，这会导致导线中的许多其他断裂。

Dickey表示：“人们对模仿皮肤韧性的工程材料抱有浓厚兴趣，我们开发了一种纤维，这种纤维已经超越了皮肤的韧性，但仍具有像皮肤一样的弹性。”

拥有这种电子皮肤的机器人可能具有与人类相同的触觉能力

从研究者韩国高等技术研究院 (KAIST)在韩国也制定了类似的材料人体皮肤。他们制成了可以喷在机器人表面的人造皮肤。该材料易于使用，并配有传感器，可使机器人获得与人类相同的触觉。

KAIST的研究人员使用了一种基于所有解决方案的方法来开发一种应变传感器，该传感器与人类的皮肤一样灵活，并且对压力的敏感度要低得多。电子皮肤可以均匀地以薄膜形式涂覆在不规则形状的3D对象上，非常适合机器人电子皮肤或可穿戴电子应用。

另外，电子皮肤可以区分类似于人类皮肤的机械刺激。它被设计为在施加的压力和应变下具有不同的响应。

如果遇到施加的压力，穿过材料的传导路径几乎不会改变，传感器将忽略压力。但是，如果处于施加的应变下，导电路径将改变其形状以与皮肤上的应变相符，从而改变皮肤所遇到的阻力。

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