3D打印仿生皮肤

仿生皮肤近年来一直是科技界关注的重点之一。据外媒报道，借助一款新型3D打印仿生皮肤，机器人或将可以使用触觉感知周围世界。研究人员表示，这一成果也向在人类身体上直接“打印”电子设备的目标又迈进了一步。

相比之前的技术，该项新技术中使用的多层“墨水”可以在室温下设置，因此使用其打印出来的电子织物更具应用可能性，包括用于外科手术的机器人，或者用于探测爆炸物的可穿戴设备。

美国明尼苏达大学的工程师们，使用自己研发的一台3D打印机制作了这些可伸展的电子感受设备。这台特制的打印机具有4个喷嘴，可以为仿生皮肤的不同层次提供不同类型的特制“墨水”。该校机械工程助理教授迈克尔·麦卡尔平介绍说：“将这种仿生皮肤用在外科手术机器人上，可以使外科医生在微创手术中有真实的感觉，从而使手术更加容易，而不是像现在一样只使用摄像机。对其他机器人来说，这些感受器有利于它们更方便地行走并与周围环境互动。”

这种电子织物具有由硅制成的基底层，顶部和底部的电极由导电性的墨水、一个螺旋形的压力感受器和一个“牺牲层”组成。在打印过程中，牺牲层可以保持顶层的位置不变，一旦打印完成，这一层就会被洗掉。

传统的3D打印系统往往使用高温、刚性的液态塑料，而此项研究中使用的多层“墨水”可以在室温下设置，这意味着它可以直接打印到人体皮肤上。

除了潜在的医学应用，该技术还可应用于“终极的可穿戴技术”中。利用这种材料，未来可以直接透过皮肤来监控健康状况，或在军事场景中探测危险的化学物质或爆炸物。“这是一种3D打印电子设备的全新方法。”麦卡尔平说，“我们有一台多功能的3D打印机，能进行不同层次的打印，制成这些可伸展的感受设备。从健康监测到能量采集，再到化学物质探测，这项技术可以有许多方向的应用。”

智能外骨

意大利比萨圣安娜学校和瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员日前宣布研发出全新的智能外骨设备，可在穿戴者身体要失去平衡时，重新使其保持平衡，从而防止摔倒。

据报道，此前大多数可穿戴机器是用来帮助或加强规律运动的，但这个设备是第一个用来防止摔倒的。

该智能外骨骼最初是为老年人设计的，因为欧洲老年人40%的致命伤都与摔倒有关。但设计者认为它能服务于一大群人，包括身体损伤者、截肢者以及那些神经失调患者。

智能外骨是一个轻型通电设备，像穿裤子那样穿戴，在胯部有一个发动机，背带由碳纤维制成。在佩戴者有摔倒倾向时，传感器和算法能及时检测到并帮助其恢复平衡。该设备只需几分钟便可适应穿戴者，主要是调整适合体验者的尺寸，并学习其步态，很容易实现个人化。

这种个人化外骨首先检测用户步行的特点，也就是步态。在掌握其步态后，该设备的算法便能检测到与正常步态的差异，也就是摔倒倾向。此时，发动机会下推穿戴者的大腿，重新恢复其胯部平衡。

在佛罗伦萨Fondazione Don Carlo Gnocchi康复中心，69岁的Fulvio Bertelli参与了该设备的测试，是第一批穿戴外骨的患者之一。Bertelli先生在特殊的跑步机上进行测试，这个跑步机会使其失去平衡并致其摔倒，他在穿戴上这一设备后表示：“当我穿上这个外骨后，我感到很自信。”

（北绛整理）