我們總有這樣的感覺，機器人越像人類，科技含量就越高。

這并不是人類的自戀。生命是大自然最復雜最精密的“機器”，能模擬自然界的生物，也象征著科技的進步。

隨著機器人技術的發展，人類對類人機器人的需求也越來越高，這不僅是因為，機器人可以完成人類無法完成的任務，還因為機器人可以模擬人類的外表和動作，讓人類更容易接受它們。

但是我們現在，一想起機器人，首先聯想到的還是冰冷的金屬表面。為了讓機器人更加接近真實的人類，在“皮膚”這個角度上可得下下功夫。這其中的關鍵技術，就是咱們今天介紹的對象——“類人皮膚”，也稱離子皮膚。

超乎想象的“類真人”離子皮膚

離子皮膚的能力可能會超乎你的想象，它可以模擬人類皮膚的結構和特性，不僅彈性好，還能受力。

離子皮膚是一種仿生材料，它是由生物相容的聚氨酯材料與離子液體構成的。這種材料可以感知外界的力和壓力，并將信號傳遞到電路系統中，使系統記錄相關數據或者做出反應。

顧名思義，離子皮膚，那肯定與離子有關嘍？確實是這樣的。

我們知道，人體感知系統是靠Na+,K+等離子傳輸信號的。當外界的作用力使表皮細胞內外的離子濃度出現差別時，人就可以感知到它們。離子皮膚同樣通過探測離子的狀態來檢測外界應力，即外力的作用會改變材料中離子的狀態從而引起電信號的變化。

人體皮膚的結構與離子皮膚的設計概念設計（圖片來源：作者自制）

離子皮膚的應用場景可能也會超乎你的想象。它在機器人領域和可穿戴醫療領域中都具有廣泛的應用價值。在機器人領域，離子皮膚可以使機器人更加智能化，更好地與人類交互。在可穿戴醫療領域，離子皮膚可以用于監測人體健康狀況和治療某些疾病。

不過，雖然離子皮膚可以模擬人類皮膚的某些特性，但它目前還不能直接應用于替代人類皮膚上。這是因為目前離子皮膚的材料和制造工藝還不夠成熟，電子信號與人大腦的交互研究也不夠深入，需要進一步研究和改進。

能自愈、超靈敏的新型離子皮膚

中科院寧波材料技術與工程研究所，也研發出了一種新型的離子皮膚。這種新型離子皮膚，不僅具有原本離子皮膚能受力、能形變的特點，它還超靈敏，甚至受傷了還能自我修復。

明明是人工制造的材料，竟然能像人類自己的皮膚一樣能夠自我修復？這聽起來也太神奇了吧！那么新型離子皮膚的自愈合性能是怎么實現的呢？

關鍵就在于材料中引入的動態二硫鍵。動態二硫鍵一直處于斷裂重組的動態平衡，當傷口形成時，由于傷口附近二硫鍵的斷裂重組，使得傷口兩側材料再度鍵合。這樣就能實現“類人”皮膚的自愈合了。

這種新型離子皮膚不僅能自愈合，還超靈敏！它模擬了類似生物觸覺細胞的離子信號傳輸系統，根據力的變化控制離子導體內部的離子分布，最大限度地提高觸覺感知。

聽起來，自愈合的原理好像很簡單？是不是愈合越快越好呢？

雖然科研人員目標是研發自愈合的離子皮膚，但是這個新材料，愈合得實在太快了（不是在凡爾賽），反而給科研人員制造了小小的麻煩。

在這種材料的研發過程中，需要在顯微鏡下觀察傷口的自愈合行為。每次切割后，都要重新設置各種參數，而這種材料的自愈合速度又過快，導致科研人員總是錯過一些重要的細節。最終不得不改進測試儀器，才得到下面的完整自愈合過程的視頻。

結語

離子皮膚能夠模擬人類皮膚的結構和特性，并具有自愈合的功能，這意味著它可以被用于監測人體健康狀況和治療某些疾病。與此同時，離子皮膚對于力的敏感性也為人機接口器件的發展提供了新的可能性。

雖然目前離子皮膚的材料和制造工藝還不夠成熟，但是我們相信在未來的研究中，離子皮膚技術將得到更廣泛的應用和進一步的改進。總之，離子皮膚的研究將會推動人類與機器人之間的交互和合作，也將會為人類的健康提供更加智能和有效的保障。