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前陣子的“人造皮膚手機殼”你聽說了嗎？
其實那并不是真正意義上的手機殼，而是英國布里斯托大學(xué)、法國索邦大學(xué)以及巴黎電信公司的研究人員合作開發(fā)出的一款人造皮膚，包裹在智能手機、筆記本電腦觸摸板和智能手表上進(jìn)行交互實驗，以便與人或虛擬角色進(jìn)行計算機介導(dǎo)的通信。
實際上，人造皮膚的研發(fā)，是為了更好的研究觸感交互，并將交互技術(shù)提升到一個新的水平。
繼人臉識別、語音助手、美化拍照之后，未來的某一天，或許你的手機還可以擁有“觸覺”。
擁有觸覺的智能設(shè)備
將人造皮膚用于手機保護(hù)殼這個構(gòu)想來源于巴黎電信公司的員工Marc Teyssier，他與布里斯托大學(xué)、索邦大學(xué)的研究人員合作開發(fā)的“Skin-On Interfaces”可以模仿人類皮膚的外觀，同時還具有感知分辨率。
這款人造皮膚不僅可以擁有人類皮膚的觸覺和柔滑感，而且涂層看起來也很像真實的皮膚，并且已經(jīng)過編程，可以對人的觸摸做出反應(yīng)，例如捏、戳、撓癢等。
此種人造皮膚由多層有機硅膜組成，以模仿人類皮膚中存在的層。它由“層”，電極層和“皮下層”組成，中間的電極層是由眾多極細(xì)電線交疊組成的傳感器。因此，它能夠擁有人類皮膚的觸感，能夠“感覺”到用戶的抓握力，并且可以檢測到撓癢、愛撫，甚至捏和扭曲之類的交互動作。
布里斯托大學(xué)人機交互副教授Anne Roudaut博士表示，這是他們次想到在交互設(shè)備中添加皮膚。雖然這個想法“腦洞很大”，但是項目發(fā)起人Marc Teyssier認(rèn)為人體皮膚是好的交互載體，為什么不用它來豐富設(shè)備的性能呢？Teyssier團(tuán)隊希望讓電子設(shè)備也擁有一層皮膚，從而為用戶提供一種全新形式的交互。
在筆記本電腦觸摸板的人造皮膚演示中，當(dāng)實驗人員“捏”它時，電腦屏幕上的“虛擬人”會像真人一樣皺眉，宛如感受到了疼痛。
而撫摸人造皮膚“手機殼”時，手機屏幕上的小貓親昵的眨眨眼、動了動耳朵，仿佛感受到了主人對它的愛撫。
另外，Teyssier等研發(fā)人員，還成功做出了一款可以利用觸覺傳遞消息的應(yīng)用程序，用戶可以在人造皮膚上表達(dá)豐富的“觸覺情緒”。大力的捏可以傳達(dá)憤怒，撓癢時會發(fā)送笑的表情，而輕拍則會產(chǎn)生令人驚訝的表情。
Teyssier在該項目的網(wǎng)站上說道，“我們雖然可以通過人造皮膚傳達(dá)我們自己的情感，以發(fā)送表情的形式與他人線上互動。但是，利用諸如智能手機這種媒介與他人交流，人們之間仍然隔著一個冷冰冰的屏幕，很難做到自然的互動交流。”
下一步交互設(shè)想：讓電子設(shè)備更加擬人化
一切才剛剛開始。就Teyssier團(tuán)隊而言，研發(fā)人員還將進(jìn)一步研究如何將電子設(shè)備更好的“擬人化”，這些已有的觸覺設(shè)備可能很快就會成為一種標(biāo)準(zhǔn)，Teyssier等正在邀請對于“Skin-On Interfaces”感興趣的研發(fā)人員加入他們的團(tuán)隊。
下一步將使人造皮膚更加逼真，他們已經(jīng)開始研究如何將頭發(fā)和溫度特征嵌入人造皮膚，聽起來真是令人頭皮發(fā)麻~
Teyssier還希望人造皮膚能與用戶的情感產(chǎn)生聯(lián)系。就像人類生氣會握緊拳頭，無聊時會在皮膚撓癢一樣，單手持機也有“輕握”和“緊握”的差異，它們能否被感應(yīng)器識別，再指向至一個特定的功能？這也在研發(fā)團(tuán)隊考慮的范疇之內(nèi)。(全機身3D Touch？)
目前，已有許多人工智能技術(shù)充盈著我們的生活，這些技術(shù)似乎更加平易近人了。然而從另一種角度來看，未來我們每天使用的電子設(shè)備可能會更“像”我們。
對于人造皮膚的探索
人造皮膚或助力醫(yī)療行業(yè)
2017年9月，美國休斯頓大學(xué)的一組研究人員在《科學(xué)進(jìn)展(Science Advances)》雜志上發(fā)表了一篇論文，稱可利用人造皮膚讓機器人手感知冷熱之間的差異。
該團(tuán)隊創(chuàng)建的人造皮膚是一種可拉伸的復(fù)合半導(dǎo)體，是通過一種稱為聚二甲基硅氧烷(PDMS)的橡膠復(fù)合材料和具有保護(hù)涂層的銀納米線制備的，該溶液可以硬化為一種使用納米線傳輸電流的材料。而對于該項研究，人造皮膚只是其中的一個應(yīng)用。研究人員預(yù)見，這種柔軟、可彎曲、可拉伸的新型材料，將影響未來柔性電子設(shè)備在眾多領(lǐng)域的發(fā)展，例如醫(yī)療領(lǐng)域，可用于健康監(jiān)測、醫(yī)療植入物和手術(shù)手套等。
未來或可造福于燒傷患者及假肢使用者
2019年2月，美國和加拿大兩國的研究人員共同開發(fā)出一種人造皮膚，旨在讓燒傷患者和假肢使用者重新“感受”世界。
這又是一種新型材料制成的感應(yīng)器，Abdelsalam Ahmed等研究人員在《先進(jìn)材料(Advanced Materials)》雜志發(fā)表了一項研究，稱這種由納米粒子組成的感應(yīng)器可以監(jiān)測到來自外界的壓力、磁場和聲波及其他一些異常狀況，并相應(yīng)產(chǎn)生不同的電流變化。
美國康涅狄格大學(xué)和加拿大多倫多大學(xué)的研究團(tuán)隊使用一個用銅線包裹的硅膠管，管里填充由鐵氧化物微粒組成的特殊液體，這些微粒大小只有十億分之一米，它們在硅膠管內(nèi)部摩擦從而產(chǎn)生電流，外部的銅線可以捕獲這些電流信號。而行走、奔跑、跳躍等不同動作產(chǎn)生的不同壓力傳遞給硅膠管時會產(chǎn)生不同的電流變化，因此研究人員希望該裝備能幫助燒傷患者和假肢使用者等重新感知外部環(huán)境刺激，并為在高磁場環(huán)境中作業(yè)的人們對可能存在的磁場輻射發(fā)出預(yù)警。
可以看出，研發(fā)人員對于人造皮膚的未來充滿著好奇，探索還將繼續(xù)，未來它究竟可以和我們的皮膚相似到何種程度？那些電子設(shè)備又可以和我們有多“像”？
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