未来手机可能是一块电子皮肤
2020-11-08 09:37:00  来源:扬子晚报  
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鲍哲南

哆啦A梦的任意门,未来人类可能通过量子科技也能做到这样的瞬移;南京出生的女科学家研究的电子皮肤,能像金刚狼一样自愈和感知外界,甚至成为未来式手机,被称为“画皮”计划;未来人类或许可以在金星上建一座“天空之城”……11月7日,腾讯科学WE大会携来自四大洲六个国家的顶尖科学家,为观众们分享全球最前沿的科学突破,揭秘地球这颗“蓝点”上的各种科学之谜。

南京走出去的华人女科学家

有一个“画皮”计划

漫威迷们可能还记得金刚狼的超级身体,被划开口子之后,可以迅速愈合;身体被子弹击中后,子弹会被自动排出,而这些出现在科幻电影里的场景,在“电子皮肤”出现后逐渐变成可能。土生土长的南京籍女科学家鲍哲南,就在此领域作出了杰出的贡献。

鲍哲南1970年出生于南京,成长于一个科研之家。父亲和母亲分别是南京大学的物理系和化学系教授。1987年,鲍哲南也如愿考取南京大学,进入化学系学习。如今,鲍哲南是知名华人女科学家、斯坦福大学化学工程系主任、美国工程院院士。

什么是人造“电子皮肤”?简单来说,“电子皮肤”就是像人类皮肤一样具有很好的柔韧性甚至可拉伸性,且具有感知外界温度、压力和湿度等功能的电子传感器件的统称。近年来,除了“传感”功能,“电子皮肤”也向着具有更好的生物相容性、透气性和可降解性等方向发展,可以说越来越像人类的皮肤;与此同时,随着新材料的发展,某些功能甚至可以超越人类的皮肤,例如具有更高的灵敏度,更快的响应速度和快速自修复特性等。

不过在鲍哲南的眼中,电子皮肤也许是未来的智能手机:“手机的功能会融入到我们所穿的衣服当中、我们所贴在身上的电子器件和我们所种植到体内的电子器件中。这将是人和人之间,人和环境之间交流的方式。将来的电子工业将会有一个巨大的改变,我们将会用像人造皮肤一样的电子器件让我们人和人之间沟通。”

人造皮肤的概念其实最早源于可折叠屏幕的研制。鲍哲南在演讲中表示,自己一生中最幸福的时候,是抱着自己的孩子,轻轻抚摸他柔软的小脸和小手。但是,有些人因为受伤或者其他原因,也许没有办法再感知到触觉,温度,甚至被烫到也不知道,这时候,可以弯曲贴合人体的电子皮肤,就可以感知到压力、温度、细腻的不同物体,还能把这个信号传递回大脑,甚至会有自愈功能。

鲍哲南说,现在团队科学家们已经将这种皮肤植入小老鼠的身体,小老鼠可以正常地运动生活,证明这些人造皮肤确实是可以和生物体系相容的。当然,这些人造皮肤要真正用到人的身上还需要一段时间,但最重要的是这些理念已经可以证实。人造皮肤也给科学家们带来了很多意想不到的新的启发,比如非常脆弱的早产婴儿检测血压需要针刺血管,用人造皮肤就可以在不伤害孩子的情况下贴在皮肤上获取婴儿的血压等数据;人造皮肤材料甚至可以使得电动汽车的锂电池变得更加稳定。

隔空取物和瞬间位移 并非只存在于科幻中

中科院院士、中国量子领域带头人、全球首颗量子通信卫星“墨子号”首席科学家潘建伟表示,人类的瞬移也许是可以通过量子科技实现的。

瞬间位移还在研究当中,而通过脑机接口披上“机械战甲”、“隔空取物”已照入现实。在2014年6月12日圣保罗举行的巴西世界杯开幕式上,一个下身瘫痪的巴西少年,依靠大脑控制机械骨骼的运动,顺利开球,而创造这一奇迹的,就是Miguel Nicolelis,他是美国杜克大学医学院神经生物学教授、法国科学院院士、巴西科学院院士。WE大会上,Miguel Nicolelis说,脑机接口最初的实验是在猴子身上进行的,之后才逐步实现了人类实验。在过去20多年里,他和他的研究团队制造出了很多不同种类的脑机接口,比如同时控制两只机械手臂的,还有控制腿部的,最复杂的一种,称之为“脑-机-脑接口”,比如,让猴子用意念来控制电动轮椅,在事先设定好的不同位置间穿梭,最后到达终点拿到好吃的葡萄。而这一发现可以转化成新的治疗手段,来帮助全世界2500万因为严重的脊柱损伤在痛苦中挣扎的人们。通过脑机接口,科学家制造出一种计算机电子旁路,将采集到的脑电信号绕过损伤部位,以数字形式传输至一个可穿戴式的全新机械身体中,病人可通过大脑控制该机械身体,使其移动。记者 徐晓风

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责编:张静
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