A new electronic skin can feel the

A new electronic skin can feel the grain of sand paper, the heat and beat of a person’s pulse — and listen to Richard Feynman’s voice, too.

Rubbery plastic-and-graphene film mimicking the structure of human skin can detect texture, temperature, pressure and sound, Hyunhyub Ko and colleagues report October 30 in Science Advances.

It’s the first time anyone has demonstrated an e-skin that can sense so many different kinds of stimuli, says Stanford University materials scientist Alex Chortos. “That’s the innovative and impressive part of this work.”

Chortos and colleagues recently developed another pressure-detecting e-skin that sends signals directly to mouse brain cells. The cells got the message, too — they dialed activity up or down depending on how hard researchers pushed on the skin, Chortos’ team reported in the Oct. 16 Science. That work offers a blueprint for scientists to actually “bridge electronics with biology,” says Wenlong Cheng, a chemical engineer at Monash University in Australia.


SKIN DEEP The ultra-sensitive skin of people’s fingertips relies on a ridged surface and interlocking layers to detect different kinds of stimuli. Designing electronic skin with similar structures can boost sensitivity.
PARK ET AL/ULSAN NATIONAL INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
Both Chortos’ skin-to-cell-communication system and Ko’s super-sensing e-skin bring lifelike artificial skins even closer to practical use. “In the future, we could combine these techniques for real, operational electronic skin,” says Ko, a materials scientist at the Ulsan National Institute of Science and Technology in South Korea.

One day, such an e-skin could cover prosthetic limbs and plug directly into people’s nerve cells, he says, letting people know if they were touching something hot or rough or sharp — just like real skin does. The artificial skin could also form the basis for soft, wearable medical devices.

Over the last several years, scientists have invented an assortment of electronic-skin elements, from different soft materials to new kinds of sensors. Some sensors can recognize more than one type of stimuli, Cheng says, but only under just the right conditions. E-skins are still “far from having the capabilities that human skin has,” he says — but the new work brings the technology closer.

Ko and colleagues designed their e-skin to detect many kinds of signals by mimicking the ultrasensitive skin of human fingertips. The researchers placed a soft ridged film over bumpy plastic-and-graphene sheets about the thickness of a few layers of Saran Wrap. Touching the e-skin pressed electrodes on the bumpy sheets together, causing current to flow through the device, which was hooked up to a machine that measures electrical signals. The amount of current depended on how much the bumps squished together, giving the researchers a sensitive way to gauge pressure.

Heating the e-skin also generated a current, showing that it could sense temperature, too. A strip of the e-skin placed on a person’s wrist let the researchers simultaneously measure skin temperature and blood pressure.

The e-skin’s ridges help it detect texture. When researchers skimmed the skin over glass or sandpaper, the ridges vibrated in different patterns detectable by the skin’s sensors. Sound waves also made the e-skin vibrate, so that it could “hear” noise from a speaker playing one of Richard Feynman’s famous physics lectures (“There’s Plenty of Room at the Bottom”). The e-skin converted his words into electrical signals, and sent them to a machine that let researchers judge how well the e-skin sensed sounds.

It worked even better than an iPhone’s microphone, Ko says. Cheng thinks the e-skin could serve in soft, wearable hearing aids. Unlike conventional aids, he says, soft devices are comfortable because they mold to human skin.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สกินใหม่อิเล็กทรอนิกส์สามารถรู้สึกเม็ดกระดาษทราย ความร้อน และการเต้นของชีพจรของคน — และฟังเสียงริชาร์ดไฟน์แมน เกินไปฟิล์มพลาสติก และ graphene rubbery mimicking โครงสร้างของผิวหนังมนุษย์สามารถตรวจจับพื้นผิว ความดัน อุณหภูมิ และเสียง เกาะ Hyunhyub และผู้ร่วมงานรายงานวันที่ 30 ตุลาคมในวิทยาศาสตร์ความก้าวหน้าเป็นครั้งแรกที่ทุกคนได้แสดงเป็นอีสกินที่สามารถรู้สึกแตกต่างมากมายของสิ่งเร้า กล่าวว่า นักวิทยาศาสตร์วัสดุมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด Alex Chortos "ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ และน่าประทับใจส่วนหนึ่งของงานนี้"Chortos และเพื่อนร่วมงานเพิ่งพัฒนาอื่นตรวจความดันอีสกินที่ส่งสัญญาณโดยตรงไปยังเซลล์สมองเมาส์ เซลล์ที่มีข้อความ มากเกินไปซึ่งพวกเขาเรียกกิจกรรมขึ้น หรือลงขึ้นอยู่กับว่านักวิจัยผลักดันบนผิว ทีม Chortos ของรายงานใน 16 ตุลาคมวิทยาศาสตร์ ที่ ทำงานนำเสนอพิมพ์เขียวสำหรับนักวิทยาศาสตร์การจริง "อิเล็กทรอนิกส์กับชีววิทยา, " กล่าวว่า Wenlong เฉิง วิศวกรเคมีที่มหาวิทยาลัยโมนาชออสเตรเลียผิวลึกผิวบอบบางเป็นพิเศษของปลายนิ้วของคนอาศัยผิว ridged และชั้นพัวพันสืบแตกต่างกันของสิ่งเร้า การออกแบบผิวทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ มีโครงสร้างคล้ายสามารถเพิ่มความไวสวน ET AL/อู ลซานแห่งชาติ สถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระบบผิวหนังการเซลล์สารของ Chortos และ Ko's ตรวจซูเปอร์อีสกินนำสกิน lifelike เทียมใช้ได้ใกล้ชิดกับการปฏิบัติ "ในอนาคต เราสามารถรวมเทคนิคเหล่านี้จริง งานอิเล็กทรอนิกส์ผิว กล่าวว่า การผลิตนักวิทยาศาสตร์ที่อูลซานแห่งชาติสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในประเทศเกาหลีใต้ เกาะวันหนึ่ง เช่นเป็นอีสามารถครอบคลุมแขนขาเทียม และเสียบเข้าไปในเซลล์ประสาทของคน เขากล่าวว่า ให้คนรู้ว่าถ้าพวกเขาได้สัมผัสสิ่งที่ร้อน หรือหยาบ หรือคม — เหมือนผิวจริงไม่ได้ ผิวหนังเทียมอาจยังเป็นพื้นฐานสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่อ่อน wearableช่วงหลายปี นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นการจัดประเภทขององค์ประกอบทางอิเล็กทรอนิกส์ผิว จากวัสดุนุ่มแตกต่างกันไปยังเซนเซอร์ชนิดใหม่ เซ็นเซอร์บางสามารถจดจำมากกว่าหนึ่งชนิดของสิ่งเร้า เฉิงกล่าวว่า แต่เฉพาะภายใต้เพียงเงื่อนไขเหมาะสม อีสกินจะยังคง "มากมีความสามารถที่ผิวมนุษย์มี" เขากล่าวว่า — แต่เทคโนโลยีใกล้นำงานใหม่เกาะและเพื่อนร่วมงานออกแบบอีผิวของพวกเขาเพื่อตรวจหาสัญญาณหลายชนิด โดย mimicking ultrasensitive ผิวหนังของมนุษย์เพียงปลายนิ้วสัมผัส นักวิจัยไว้เป็นฟิล์ม ridged นุ่มเหนือหลุมพลาสติก และ graphene แผ่นเกี่ยวกับความหนาของชั้นกี่สราญตัด สัมผัสผิวอีกดหุงตบนแผ่นหลุมกัน ก่อให้เกิดกระแสไหลผ่านอุปกรณ์ ที่ถูกต่อกับเครื่องวัดสัญญาณไฟฟ้า จำนวนปัจจุบันขึ้นอยู่กับจำนวนการกระแทก squished กัน ให้นักวิจัยที่สำคัญคือเครื่องวัดความดันเครื่องทำความร้อนผิวอียังสร้างกระแส แสดงว่า มันอาจรู้สึกอุณหภูมิ เกินไป อีสกินไว้บนข้อมือของคนป่าให้นักวิจัยพร้อมวัดอุณหภูมิผิวและความดันโลหิตเคลื่อนอีสกินช่วยให้มันตรวจสอบพื้นผิว เมื่อนักวิจัยเอาผิวแก้วหรือกระดาษทราย เคลื่อนที่ vibrated ในรูปแบบต่าง ๆ สามารถตรวจสอบได้ โดยเซนเซอร์ของผิว คลื่นเสียงทำอีสกิน vibrate เพื่อให้มันสามารถ "ได้ยิน" เสียงจากลำโพงเล่นหนึ่งของริชาร์ดไฟน์แมนมีชื่อเสียงฟิสิกส์บรรยาย ("มีมากมายห้องพักด้านล่าง") อีสกินแปลงคำพูดของเขาเป็นสัญญาณไฟฟ้า และส่งไปยังเครื่องที่ช่วยให้นักวิจัยตัดสินด้วยวิธีอีสกินทรงเสียง เกาะกล่าวว่า ทำงานได้ดีกว่าไมโครโฟนของ iPhone เช็งคิดอีสกินสามารถทำหน้าที่ในนุ่ม wearable ฟัง ซึ่งแตกต่างจากโรคเอดส์ทั่วไป เขากล่าวว่า อุปกรณ์นุ่มได้สบายเนื่องจากพวกเขาปั้นกับผิวมนุษย์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ผิวใหม่อิเล็กทรอนิกส์สามารถรู้สึกเม็ดกระดาษทรายร้อนและจังหวะของการเต้นของชีพจรของคน - และฟังเสียงของริชาร์ดไฟน์แมนด้วย. เป็นยางแผ่นฟิล์มพลาสติกและกราฟีนเลียนแบบโครงสร้างของผิวหนังของมนุษย์สามารถตรวจจับพื้นผิวอุณหภูมิความดัน และเสียง Hyunhyub เกาะและเพื่อนร่วมงานรายงาน 30 ตุลาคมวิทยาศาสตร์ก้าวหน้า. มันเป็นครั้งแรกที่ทุกคนได้แสดงให้เห็น e-ผิวที่สามารถรู้สึกถึงความแตกต่างกันจำนวนมากดังนั้นของสิ่งเร้าวัสดุ Stanford University นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าอเล็กซ์ Chortos "นั่นคือส่วนที่เป็นนวัตกรรมใหม่และน่าประทับใจของงานนี้." Chortos และเพื่อนร่วมงานเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้รับการพัฒนาอีกแรงดันการตรวจสอบ E-ผิวที่ส่งสัญญาณโดยตรงกับเซลล์สมองเมาส์ เซลล์ที่มีข้อความมากเกินไป - พวกเขาโทรออกกิจกรรมขึ้นหรือลงขึ้นอยู่กับวิธีการที่ยากนักวิจัยผลักผิวทีม Chortos 'รายงานใน 16 ตุลาคมวิทยาศาสตร์ ว่าการทำงานมีพิมพ์เขียวสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่จริง "อิเล็กทรอนิกส์สะพานชีววิทยา" Wenlong เฉิงกล่าวว่าวิศวกรเคมีที่มหาวิทยาลัย Monash ในออสเตรเลีย. ผิวลึกผิวอัลตร้าไวปลายนิ้วของผู้คนที่อาศัยอยู่บนพื้นผิวรอยยับและชั้นเชื่อมต่อกันในการตรวจสอบที่แตกต่างกัน ชนิดของสิ่งเร้า การออกแบบผิวอิเล็กทรอนิกส์ที่มีโครงสร้างที่คล้ายกันสามารถเพิ่มความไว. PARK ET AL / Ulsan แห่งชาติสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทั้งสองChortos ผิวไปยังเซลล์สื่อสารของระบบและผิว E-เกาะซุปเปอร์ตรวจจับนำหนังเทียมเหมือนจริงได้ใกล้ชิดกับการใช้งานจริง "ในอนาคตเราสามารถรวมเทคนิคเหล่านี้จริงผิวการดำเนินงานอิเล็กทรอนิกส์กล่าวว่า" เกาะวัสดุที่นักวิทยาศาสตร์ที่อุลซานสถาบันแห่งชาติของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในเกาหลีใต้. วันหนึ่งเช่น e-ผิวสามารถครอบคลุมขาเทียมและ เชื่อมต่อโดยตรงของผู้คนเซลล์ประสาทเขาพูดให้คนรู้ว่าพวกเขาเป็นสิ่งที่สัมผัสร้อนหรือหยาบหรือคม - เช่นเดียวกับผิวที่แท้จริงไม่ ผิวหนังเทียมยังสามารถสร้างพื้นฐานสำหรับนุ่มสวมใส่อุปกรณ์ทางการแพทย์ได้. ในช่วงหลายปีที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นการแบ่งประเภทขององค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์ผิวที่อ่อนนุ่มจากวัสดุที่แตกต่างกันชนิดใหม่ของการเซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์บางคนสามารถรับรู้มากกว่าหนึ่งชนิดของสิ่งเร้าเฉิงกล่าวว่า แต่ภายใต้เพียงเงื่อนไขที่เหมาะสม E สกิน-ยังคง "ห่างไกลจากการมีความสามารถในการที่ผิวหนังของมนุษย์มี" เขากล่าว - แต่งานใหม่ที่จะนำเทคโนโลยีใกล้ชิด. เกาะและเพื่อนร่วมงานได้รับการออกแบบ E-ผิวของพวกเขาในการตรวจสอบหลายชนิดของสัญญาณโดยการจำลองผิว ultrasensitive ของมนุษย์ เพียงปลายนิ้วสัมผัส นักวิจัยวางฟิล์มยับนุ่มกว่าแผ่นพลาสติกและกราฟีนเป็นหลุมเป็นบ่อเกี่ยวกับความหนาของชั้นไม่กี่สราญห่อ สัมผัส e-ผิวกดขั้วไฟฟ้าบนแผ่นเป็นหลุมเป็นบ่อด้วยกันก่อให้เกิดกระแสไหลผ่านอุปกรณ์ซึ่งได้รับการติดยาเสพติดไปยังเครื่องที่วัดสัญญาณไฟฟ้า ปริมาณของปัจจุบันขึ้นอยู่กับวิธีการมากกระแทกที่กรุด้วยกันให้นักวิจัยเป็นวิธีที่มีความสำคัญที่จะวัดความดัน. ร้อน e-ผิวยังสร้างขึ้นในปัจจุบันแสดงให้เห็นว่ามันอาจจะรู้สึกอุณหภูมิเกินไป แถบของผิว E-วางอยู่บนข้อมือของคนที่ปล่อยให้นักวิจัยพร้อมกันวัดอุณหภูมิผิวและความดันโลหิต. สันเขาผิวของ E-ช่วยตรวจสอบพื้นผิว เมื่อนักวิจัยไขมันต่ำกว่าผิวกระจกหรือกระดาษทราย, สันเขาสั่นสะเทือนในรูปแบบที่แตกต่างกันที่ตรวจพบโดยเซ็นเซอร์ของผิว คลื่นเสียงยังทำให้สั่น E-ผิวเพื่อที่จะสามารถ "ได้ยิน" เสียงจากลำโพงเล่นหนึ่งของริชาร์ดไฟน์แมนบรรยายฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียง ("มีความอุดมสมบูรณ์ของห้องพักด้านล่าง") e-ผิวแปลงคำพูดของเขาเป็นสัญญาณไฟฟ้าและส่งพวกเขาไปยังเครื่องที่ช่วยให้นักวิจัยตัดสินวิธีการที่ดี e-ผิวรู้สึกเสียง. มันทำงานได้ดียิ่งขึ้นกว่าไมโครโฟน iPhone ของเกาะกล่าวว่า เฉิงคิดว่า e-ผิวสามารถนำมาใช้ในนุ่มสวมใส่เครื่องช่วยฟัง ซึ่งแตกต่างจากโรคเอดส์ทั่วไปเขากล่าวว่าอุปกรณ์ที่อ่อนนุ่มมีความสะดวกสบายเพราะพวกเขาปั้นให้กับผิวมนุษย์

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ผิวใหม่อิเล็กทรอนิกส์สามารถสัมผัสเม็ดทรายกระดาษ ความร้อนและการเต้นของชีพจร - ของบุคคล และฟังเสียงของริชาร์ด ไฟน์แมนเหมือนกัน

ยางพลาสติกและกราฟีนภาพยนตร์เลียนแบบโครงสร้างของมนุษย์ผิวสามารถตรวจสอบพื้นผิว อุณหภูมิ ความดัน และเสียง hyunhyub เกาะและเพื่อนร่วมงานรายงาน 30 ตุลาคมในความก้าวหน้า วิทยาศาสตร์ .

นี่เป็นครั้งแรกที่ทุกคนได้แสดงให้เห็นการ e-skin ที่สัมผัสได้หลายประเภทของสิ่งเร้า กล่าวว่านักวิทยาศาสตร์วัสดุมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด อเล็กซ์ chortos . " นั่นเป็นส่วนหนึ่งของนวัตกรรม และน่าประทับใจ งานนี้ "

chortos และเพื่อนร่วมงานเพิ่งพัฒนาขึ้นมาอีก e-skin ที่ความดันการส่งสัญญาณโดยตรงเมาส์ของเซลล์สมอง เซลล์ได้รับข้อความเกินไป - พวกเขาเรียกกิจกรรมขึ้นหรือลง ขึ้นอยู่กับว่านักวิจัยผลักดันอย่างหนักบนผิวหนัง , ทีม chortos ' รายงานในวิทยาศาสตร์ 16 ตุลาคม งานที่เสนอพิมพ์เขียวสำหรับนักวิทยาศาสตร์จริง " สะพานอิเล็กทรอนิกส์กับชีววิทยา กล่าวว่า wenlong Cheng , วิศวกรเคมีที่มหาวิทยาลัยในออสเตรเลีย


ผิวลึกเป็นพิเศษ ผิวแพ้ของปลายนิ้วของคนอาศัยยับพื้นผิวและประสานชั้นเพื่อตรวจหาชนิดของสิ่งเร้า การออกแบบโครงสร้างที่คล้ายคลึงกับผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ สามารถเพิ่มความไว
ปาร์ค et al / Ulsan สถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ทั้ง chortos ' ผิวระบบการสื่อสารของเซลล์ และเกาะของซูเปอร์ตรวจจับ e-skin นำหนังเทียมเหมือนจริงมากขึ้น เพื่อใช้ประโยชน์ " ในอนาคต เราสามารถรวมเทคนิคเหล่านี้จริง ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ ปฏิบัติการ กล่าวว่า โค เป็นวัสดุที่นักวิทยาศาสตร์ที่สถาบันแห่งชาติของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในประเทศเกาหลี

วันนึงเช่น e-skin สามารถครอบคลุมแขนขาเทียมและเชื่อมต่อโดยตรงเป็นคนประสาท เขาบอกว่า ให้คนรู้ว่าถ้าพวกเขาสัมผัสของร้อนหรือหยาบหรือคม - เหมือนผิวจริงไม่ ผิวหนังเทียมยังสามารถเป็นพื้นฐานสำหรับการอ่อน , อุปกรณ์ทางการแพทย์ได้

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้ประดิษฐ์ การแบ่งประเภทขององค์ประกอบของผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์จากวัสดุที่นุ่มแตกต่างกันชนิดใหม่ของเซ็นเซอร์ บางตัวสามารถรับรู้ได้มากกว่าหนึ่งชนิดของสิ่งเร้า เฉิงกล่าว แต่ภายใต้เงื่อนไขเพียงขวา e-skins ยังอยู่ไกลจากที่มีความสามารถที่ผิวหนังของมนุษย์ได้ " เขากล่าว แต่ผลงานใหม่ที่จะนำเทคโนโลยีเข้ามา