這樣的假肢不但有觸感，還可太陽能供電！

材料牛注：假肢對于一些傷殘人士而言，必不可少，在2015年發明的更為經濟的石墨烯制備的基礎上，英國格拉斯哥工程大學的Dahiya課題組又為他們帶來了福音——有觸感的假肢，使得醫療器械向前邁進了一大步。

作為一個材料科學家，Ravinder Dahiya多年來一直在開發可用于皮膚合成的薄而柔韌的電子產品，當然也碰到了許多困難，譬如需要制造出足夠小的傳感器和可以隨意彎曲的電子元件，更不用說這些東西可以供電。他的團隊報道了一個重大突破，他們將太陽能電池集成到基于石墨烯的電子皮膚中，提高了假肢對觸摸敏感和自我供能的可能性。

在導電性能方面，石墨烯具有各種各樣的優勢，它只有一個原子的厚度但是比鋼鐵更強，但是之前石墨烯并不是如此便宜。早在2015年，在格拉斯哥工程大學(University of Glasgow's School of Engineering)工作的Dahiya發現了一種新的生產方法，使石墨烯比之前便宜約100倍。對于無數使用石墨烯或其應用做研究的科學家來說，無論是手機的柔性顯示器還是用于藥物傳遞的醫用貼片，這都是一個好消息。但是對于Dahiya來說，他離石墨烯基底的合成皮膚更近一步。

多年來，科學家一直在努力重建復雜的神經系統，通過將壓力傳感器構建成各種材料，使人類皮膚感覺到觸覺。我們已經看到壓電晶體管被植入合成皮膚，使得它們足夠敏感地讀取指紋，另外還有一些人使用多途傳感器來檢測溫度、濕度和壓力，以及使用由無機半導體制成的壓敏材料僅需使用較小的能量。他們所面臨的難題是如何解決功能問題。

對于他們最新的研究，Dahiya和他的團隊使用單層石墨烯和表面的透明聚合物保護層，這也是壓力敏感的，而且能使皮膚檢測到0.11 kPa的最低壓力。同時，石墨烯本身恰好是高度透明的，允許照射其表面98％的光通過。Dahiya的團隊利用這一優點，將發電光伏電池置于材料下面，能夠為每平方厘米的觸感皮膚提供20納瓦的功率。

研究人員的后續步驟涉及探索如何通過電池捕獲一些能量以備以后使用，或甚至用于為整個假肢提供動力。有一天，這可能會使自動力的假肢能夠更好地接觸柔性材料。例如，可以拿起一杯茶，甚至可以判斷溫度是否合適。

Dahiya說：“我們已經在這方面取得了一些令人鼓舞的進展，我們期待著能盡快地將這些結果公之于眾。我們也正在探索以這些令人興奮的結果為基礎，開發出平價的可穿戴系統。”

原文鏈接：Solar-powered synthetic skin could give prostheses a sense of touch

文獻鏈接：Energy-Autonomous, Flexible, and Transparent Tactile Skin

本文由材料人編輯部丁菲菲提供素材，李兵編譯，牛蕾審核，點我加入材料人編輯部。

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