附着在膝盖上的人造皮肤与金属箱强力碰撞后，形成了紫色“瘀伤”。
当一个人的肘部碰到墙面时，他不仅会感到疼痛，还可能会出现瘀伤。机器人和义肢受损后无法显示这些警示信号，这可能会导致进一步的损坏。phys.org网站当地时间6月16日报道，中国香港中文大学和中国科学技术大学的研究人员开发出了一种人造皮肤，它能够通过离子信号感知作用力，并且能在作用力下从黄色转变为类似淤青的紫色，以提供损伤的视觉提示。相关研究成果刊登在《ACS应用材料与界面》杂志中。
科学家们已经开发出了多种类型的电子皮肤，这些皮肤通过电子传递感知刺激。然而，电子皮肤并不总是具有生物相容性，这限制了它们在特定类型义肢中的应用。与电子皮肤相比，离子皮肤（i-skin）与人类皮肤更接近，它以离子作为电荷载体，具有更好的透明度、延展性和生物相容性。研究员Qi Zhang等人希望制造出一种新型离子皮肤，不仅能通过外力记录电信号变化，还能通过颜色变化来模拟瘀伤。
研究团队制备了一种包含螺吡喃的离子有机水凝胶，在机械压力下它能从浅黄色变成蓝紫色。在测试实验中，凝胶被拉伸或者压缩时，颜色和电导率都发生了变化。在2~5小时后，凝胶由紫色变回黄色。随后，研究人员将离子皮肤粘附在了志愿者身体的不同部位（如手指、膝盖）。经证实，弯曲或拉伸会引起电信号变化，但不会产生瘀伤；而用力重复按压、击打或挤压离子皮肤则会引发颜色变化。
研究人员表示，离子皮肤在电子和光学信号方面与人类皮肤高度相似，这为检测义肢设备和机器人的损坏情况开辟了新思路。
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编译：德克斯特
审稿：西莫
责编：陈之涵
期刊来源：《ACS应用材料与界面》
期刊编号：1944-8244
原文链接：
https://phys.org/news/2021-06-bruisable-artificial-skin-prosthetics-robots.html
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