產(chǎn)品中心 應(yīng)用方案 技術(shù)文摘質(zhì)量保證產(chǎn)品選型 下載中心業(yè)內(nèi)動(dòng)態(tài) 選型幫助 品牌介紹 產(chǎn)品一覽 聯(lián)系我們
- 華裔女科學(xué)家鮑哲楠：人造皮膚應(yīng)用前景廣闊
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2011/3/20
中新網(wǎng)3月18日電 因在人造皮膚研究中取得突破性進(jìn)展的華裔女科學(xué)家鮑哲楠，近日獲得由鳳凰衛(wèi)視聯(lián)合海內(nèi)外十余家知名華文媒體和機(jī)構(gòu)共同評選的“影響世界華人大獎(jiǎng)”提名。
一只蒼蠅或蝴蝶停在臉上，輕微的觸感會(huì)讓人類馬上有所察覺。要想讓人造皮膚也擁有這樣的靈敏度，這是不是天方夜譚？華裔女科學(xué)家鮑哲楠和研究小組用了三年的時(shí)間，給了世界一個(gè)答案：讓人造皮膚也擁有和自然皮膚一樣的觸覺，這并不是無法攻克的難關(guān)。
年輕的華裔女教授
鮑哲南今年才四十一歲，但她現(xiàn)已是美國斯坦福大學(xué)化學(xué)工程系副教授，美國最著名的女化學(xué)家之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在數(shù)以十萬計(jì)的中國留美女學(xué)生中，能最終成為美國知名學(xué)府的教授、副教授和助理教授的，還只是極少數(shù)，可以說，鮑哲楠為華人女科學(xué)家樹立了榜樣。
出生并成長于南京的鮑哲楠，1987年考取南京大學(xué)化學(xué)系，在學(xué)完三年本科基礎(chǔ)課之后，移民美國進(jìn)入伊利諾州立大學(xué)芝加哥分校化學(xué)系學(xué)習(xí)，1995年，鮑哲楠在芝加哥大學(xué)化學(xué)系取得博士學(xué)位，畢業(yè)她便直接進(jìn)入了著名的貝爾實(shí)驗(yàn)室任職，長達(dá)8年。2001年，因其在科研上的積極性和創(chuàng)造，她還獲得了貝爾實(shí)驗(yàn)室杰出研究人員稱號(hào)。2004年，鮑哲楠進(jìn)入現(xiàn)在所在的斯坦福大學(xué)化學(xué)系，潛心研究，教書育人。
鮑哲楠研究的范圍很廣，化學(xué)、材料科學(xué)、能源、納米電子學(xué)和分子電子學(xué)等等，都是她涉及的領(lǐng)域。有機(jī)和高分子半導(dǎo)體材料、傳感材料、有機(jī)半導(dǎo)體晶體管、有機(jī)太陽能電池、電子紙、人工電子皮膚……這一個(gè)個(gè)聽著略微陌生的詞匯，其中卻凝聚了鮑哲楠眾多的心血。
在鮑哲楠取得的所有研究成果中，于2010年公開發(fā)表的人造皮膚研究，引發(fā)了人們廣泛的關(guān)注。所謂的人造皮膚，是由敏感度極高的電子感器(electronic sensors)所組成，當(dāng)感應(yīng)器連成一片時(shí)，就形為“皮膚”。這種模擬人類皮膚的柔軟塑料電子傳感器件—人工電子皮膚，有望在假肢、機(jī)器人、手機(jī)和電腦的觸摸式顯示屏、汽車安全和醫(yī)療器械等諸多方面獲得廣泛應(yīng)用。最近，鮑哲楠和團(tuán)隊(duì)又研制出了最新的可拉伸太陽能電池，為人工電子皮膚增添了自我發(fā)電的新功能，使其得到進(jìn)一步完善。
迄今為止，鮑哲楠已在《科學(xué)》、《自然》和其它專業(yè)刊物發(fā)表論文200多篇，申請專利60余項(xiàng)(其中獲準(zhǔn)30多項(xiàng))。其中，她在有機(jī)薄膜晶體管領(lǐng)域發(fā)表的文章在1997-2007年共得到2226次引用，在被引用最多的20名作者中排名第4。
富有挑戰(zhàn)的研究
說起最為人熟知的人工電子皮膚研究，鮑哲楠表示,做這個(gè)項(xiàng)目，其實(shí)并不偶然。“我的研究組一直都在軟性、柔性的這一類電子器件和材料的研究，有一天，在我和斯坦福大學(xué)的另外一個(gè)教授談到他們正在做的機(jī)器人研究時(shí)，他說現(xiàn)在機(jī)器人可以爬得非�？�，還可以爬墻，但因?yàn)闄C(jī)器人沒有觸覺功能，當(dāng)爬到頂端沒有東西可以抓住的時(shí)候，就會(huì)掉下來。就在那個(gè)時(shí)候，我突然來了靈感，我想我們一直在做的柔性材料、軟性材料和電子材料，應(yīng)該很適合做一些傳感器，放在機(jī)器人的身上，作為一種人工皮膚，讓它具備感知能力。正是這個(gè)交談讓我有了一些新的想法，然后開始著手這個(gè)方向的研究�！�
但在做的過程中，鮑哲楠感受到了壓力，因?yàn)�，一切并非她之前想象的那么簡單�！绊?xiàng)目開始后，慢慢得我和小組發(fā)現(xiàn)了一個(gè)很有趣的現(xiàn)象，在實(shí)驗(yàn)室里一開始的想法好像都很簡單，以為一做就能做成，但當(dāng)我們真正開始去做的時(shí)候，就會(huì)發(fā)現(xiàn)有非常多的問題。像我們遇到的情況就是用已有的材料來做傳感器的話有太多缺陷，做出來的皮膚不夠靈敏，我們試了很多的辦法來改變，重新設(shè)計(jì)器件的傳感器結(jié)構(gòu)，做了一系列的實(shí)驗(yàn)，不停修改我們的設(shè)想，最終才研制出我們現(xiàn)在這個(gè)敏感度高的傳感器�！�
電子皮膚大有可為
美國研究者表示，鮑哲楠研制出的靈敏電子皮膚是機(jī)器人科學(xué)的一大邁進(jìn)，同時(shí)這對人類皮膚移植術(shù)以及假肢感知力的改進(jìn)也有很大幫助。但也提出，人造皮膚要具備與天然皮膚相同的功能，還有一些重要障礙必須克服。對此，鮑哲楠有信心，“要讓研制出的人造皮膚與天然皮膚相近或者完全一樣，這是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。人造皮膚不僅需要有感知力，它還需要有電子器件能把接收到的感受傳輸?shù)酱竽X，使人或者機(jī)器人得到信號(hào)，然后再做出反應(yīng)。我們現(xiàn)在發(fā)明的電子皮膚，只是其中一部分，這還需要其他的很多研究相配合�！�
在鮑哲楠看來，人工電子皮膚的應(yīng)用前景非常廣闊。“一開始，我們做這個(gè)就是考慮用在機(jī)器人身上�，F(xiàn)階段的機(jī)器人已經(jīng)能夠感知視覺和聽覺，靈敏的電子皮膚讓機(jī)器人也擁有了觸覺，它們可以做一些非常細(xì)致的動(dòng)作，比如扶病人的時(shí)候能夠掌握力度而不至于弄疼或弄傷他們，清洗精致瓷碗的時(shí)候也能夠準(zhǔn)確拿捏而不至于弄壞或摔碎。但這都只是電子皮膚一方面的應(yīng)用，在現(xiàn)實(shí)生活中，這種觸覺的傳感器，可適用范圍非常廣。比如現(xiàn)在的皮膚移植，還有改進(jìn)沒有感知力的假肢，都可以運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)，有了靈敏的‘觸覺’，未來的假肢會(huì)更像病人本來的肢體。還有一個(gè)可能的地方，就是駕駛的方向盤，如果安置了觸覺傳感器，在駕駛員很累沒有扶住方向盤的時(shí)候，方向盤可以自動(dòng)感知駕駛員的非正常行駛，然后發(fā)出提醒，這樣也能減少交通事故�！�
轉(zhuǎn)載請注明來源：賽斯維傳感器網(wǎng)（www.yyjsjy.net）
