一种新型传感器有助于为“人造皮肤”铺平道路，这种“人造皮肤”能够准确有效地模拟真实的触觉。在今天发表在《科学》杂志上的一项研究中，斯坦福大学的一组工程师成功地创造了一种可伸缩的电路，这种电路可以感知压力并将信息直接传输到老鼠的脑组织。随着更多的研究，它可以被用于对周围环境更敏感的假肢——以及更好地导航假肢。

在假肢中，触摸可以是简单地与世界互动和实际感知这种互动之间的区别。在过去的几年里，我们已经越来越接近模仿真实皮肤的一些能力。最有希望的发展之一是灵活的电路和传感器，它可以检测拉伸、热量、压力和其他我们认为理所当然的输入。但问题不只是找出如何捕捉我们作为触摸体验的输入，而是让大脑记录这些输入。

“它使这些设备与人体通讯更加兼容。”

这项研究的合著者亚历克斯·乔托斯（Alex Chortos）说，从人造皮肤传输信息通常需要采集模拟信号，然后使用计算机或微控制器将其转化为人体可以处理的东西。但是这种翻译会给大脑获取的数据增加不精确的“噪音”，需要更多的能量。斯坦福大学的研究小组希望通过改变传感器的工作方式，他们可以完全省去额外的步骤。

他们发明的传感器将一个有弹性的印刷电路和一层碳纳米管结合在一起，碳纳米管被压缩得越多，导电性就越强。这就产生了一系列离散的电脉冲，这些电脉冲可以发送到大脑——“有点像莫尔斯电码，”乔托斯解释道，类似于我们自己的皮肤捕捉和传输信息的方式。“皮肤”是透明的塑料，嵌入一个比指尖小的压力传感器；它们在上面的机械手上显示为小黑点。

对于附着在活体上的假肢，信息可以通过直接的电脉冲传输。这一概念的证明是用另一种称为光遗传学的系统进行测试的，在这种系统中，细胞经过基因改造以对光作出反应。该传感器与一个LED相连，LED根据其脉冲闪烁，激活小鼠神经元。它并没有确切地告诉我们皮肤的“感觉”，但它表明传感器可以成功地与实际的脑细胞连接，即使它们在皮氏培养皿而不是头骨中。

研究团队认为采取直接方法有明显的好处。”通过以与人体相同的方式传递信息，它使这些设备与人体的通讯更加兼容，”Chortos说。然而，他警告说，现在判断这是否是假肢最终的发展方向还为时过早。”就像任何技术一样，有优势也有劣势，”他说。因为传感器是单手捕捉和传输信息的，所以每一个传感器都是一个相对复杂的电子设备。而它们与人体的直接联系也有其自身的弊端。”为了获得大量直接与神经相连的传感器，布线有点困难。”

目前，下一步是使单个印刷传感器（称为“像素”）更小，这样更多的传感器可以安装在单个区域。就像把更多的像素压缩到电脑显示器上一样，这可以让材料在更精细的细节中感受到压力，但也可以让研究小组添加不同种类的传感器，模拟真实皮肤的其他功能。”现在我们有了这样一个平台，可以与身体进行通信，我们可以使用拉伸传感器，或者我们可以使用温度传感器，所有其他的东西，”乔托斯说。

一旦他们彻底检查了传感器，研究小组希望用活体动物而不仅仅是皮质细胞来测试这个系统。最终，他们希望创造出一种可以用于机器人肢体、可穿戴设备，甚至是柔性显示器的材料——这种材料的商业级版本可能在未来三到五年内准备就绪。它不会很快成为我们自己表皮的完美替代品，但它在破解人体最大**功能方面是一个很有希望的发展。