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用太陽能發電!具備知覺的人工皮膚不用再外接電源

仁川大學研究團隊開發的人工皮膚能以太陽能自我供電、具備溫度感測與感覺記憶。仁川大學

嚴重的皮膚創傷,人體無法自我修復,只能依賴人工皮膚;而能夠提供知覺(如觸感、溫度)的人工皮膚,過去則需要外接電源才能發揮感知作用。南韓仁川大學(Incheon National University)研究團隊最新開發的人工皮膚技術,是以彈性、透明的氧化鋅與氧化鎳薄膜以及奈米銀線構成的太陽能光電(photovoltaic)裝置,能以太陽能自我供電,可為穿戴式電子裝置永續供電,可望克服傳統皮膚修復解決方案的限制。

根據Design News報導,雖然人類的皮膚具有自我修復的能力,但嚴重的損傷對部分或所有的皮膚感覺能力仍會產生永久性影響,目前的皮膚修復治療也無能為力。彈性人工皮膚技術已能支援具備生物相容性的電子裝置與感測器以模擬人類皮膚的天然功能,但這類穿戴式電子裝置都受限於需要外部電源供電。

氧化鋅薄膜產生的電流量會隨溫度升高而增加即是所謂焦電流(pyrocurrent),這個特性讓人工皮膚具備溫度感測能力。此外焦電流也會因之前人工皮膚曾暴露於極端溫度而增強,這個特性讓人工皮膚擁有部分人類皮膚固有的感覺記憶機制,而有能力避開有害的刺激。

仁川大學研究團隊的成果促成以自我供電的結構整合生物感測與內建的記憶能力,可望應用於人造生物醫學感測器、人造感測與記憶、人造溫度感受器(thermoreceptor)感測器、自我供電電子皮膚(e-skin)、熱記憶(thermal memory),讓皮膚感覺功能受損的人能再度輕易的體驗周遭的自然環境。

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