一款新型的3D打印“仿生皮膚”將(jiāng)使機器人用觸覺感知到(dào)周圍的世界。研究人員還(hái)表示，這(zhè)一成(chéng)果向(xiàng)在人類身體上直接“打印”電子設備的目标又邁進(jìn)了一步。

　　在打印過(guò)程中，犧牲層可以保持頂層的位置不變，一旦打印完成(chéng)，這(zhè)一層就(jiù)會(huì)被(bèi)洗掉。

　　據國(guó)外媒體報道(dào)，在不久的將(jiāng)來，一款新型的3D打印“仿生皮膚”將(jiāng)使機器人用觸覺感知到(dào)周圍的世界。研究人員還(hái)表示，這(zhè)一成(chéng)果向(xiàng)在人類身體上直接“打印”電子設備的目标又邁進(jìn)了一步。

　　這(zhè)項技術中使用的多層“墨水”可以在室溫下設置，因此使用其打印出來的電子織物具有幾乎“無窮無盡”的應用可能(néng)，包括用在外科手術機器人上，或者用于探測爆炸物的可穿戴設備。

　　明尼蘇達大學(xué)的工程師們使用自己研發(fā)的一台3D打印機制作了這(zhè)些可伸展的電子感受設備。這(zhè)台特制的打印機具有4個噴嘴，可以為“仿生皮膚”的不同層次提供不同類型的特制“墨水”。“我們開(kāi)發(fā)的這(zhè)種(zhǒng)可伸展電子織物具有許多實際用途，”機械工程助理教授邁克爾·麥卡爾平（Michael McAlpine）說(shuō)，“將(jiāng)這(zhè)種(zhǒng)‘仿生皮膚’用在外科手術機器人上，可以使外科醫生在微創手術中有真實的感覺，從而使手術更加容易，而不是像現在一樣(yàng)隻使用攝像機。對(duì)其他機器人來說(shuō)，這(zhè)些感受器有利于它們更方便地行走并與周圍環境互動。”

　　這(zhè)種(zhǒng)電子織物具有由矽制成(chéng)的基底層，頂部和底部的電極由導電性的墨水、一個螺旋形的壓力感受器和一個“犧牲層”組成(chéng)。在打印過(guò)程中，犧牲層可以保持頂層的位置不變，一旦打印完成(chéng)，這(zhè)一層就(jiù)會(huì)被(bèi)洗掉。

　　傳統的3D打印系統往往使用高溫、剛性的液态塑料，而此項研究中使用的多層“墨水”可以在室溫下設置，這(zhè)意味著(zhe)它可以直接打印到(dào)人體皮膚上。“雖然我們還(hái)沒(méi)有在人體皮膚上打印，但利用這(zhè)一技術，我們已經(jīng)在一隻模型手的彎曲表面(miàn)上成(chéng)功進(jìn)行了打印，”麥卡爾平說(shuō)，“我們還(hái)把一個打印好(hǎo)的織物與皮膚接觸，驚喜地發(fā)現它非常敏感，甚至可以實時(shí)探測到(dào)脈搏。”

　　除了潛在的醫學(xué)應用，研究人員還(hái)表示，這(zhè)種(zhǒng)材料代表的將(jiāng)是“終極的可穿戴技術”。利用這(zhè)種(zhǒng)材料，未來我們可以直接透過(guò)皮膚來監控健康狀況，或在軍事(shì)場景中探測危險的化學(xué)物質或爆炸物。“這(zhè)是一種(zhǒng)3D打印電子設備的全新方法，”麥爾卡平說(shuō)，“我們有一台多功能(néng)的3D打印機，能(néng)進(jìn)行不同層次的打印，制成(chéng)這(zhè)些可伸展的感受設備。從健康監測到(dào)能(néng)量采集，再到(dào)化學(xué)物質探測，這(zhè)項技術可以有許多方向(xiàng)的應用。”

　　研究人員還(hái)表示，這(zhè)項技術的實際應用將(jiāng)會(huì)很快到(dào)來，因為産品的制造已經(jīng)被(bèi)整合到(dào)了打印過(guò)程中。“大部分研究中，你有了某些發(fā)現，然後(hòu)這(zhè)些發(fā)現需要按比例擴大，”麥爾卡平說(shuō)，“有時(shí)候，一項技術需要許多年時(shí)間才能(néng)準備好(hǎo)投入應用。這(zhè)一次，産品制造已經(jīng)被(bèi)整合到(dào)了打印過(guò)程中，這(zhè)項技術已經(jīng)為實際應用做好(hǎo)了準備。未來的可能(néng)性是無窮的。”