美國史丹福大學華裔女教授鮑哲南和她領導的研究團隊，發明一種可以真正模擬人類皮膚的薄膜材料，具有高靈敏度，可廣泛用於機器人、手機和電腦的觸控式螢幕、汽車安全和醫學應用上。
鮑哲南接受中新社訪問時表示，這種如皮膚般柔軟的塑膠電子器件，看上去像人類皮膚，而且與皮膚一樣能夠高度感受類似小飛蟲的壓力。
如果把這種材料運用到機器人身上，輕輕拿起一枚雞蛋不捏碎就成為可能。如果運用到醫學上，可以製成檢測器，為癌症患者準確區分「硬」的癌細胞和「軟」的健康細胞，保障切除癌細胞手術的快速準確。
如果用在汽車方向盤上，當駕駛人因疲勞手握方向盤鬆動時，感應器就會及時提醒。
在中國江蘇南京生長的鮑哲南，對自然科學的熱愛與在南京大學當物理和化學教授的父母密切關連。鮑哲南在南大化學系還沒有唸完就移民美國，1995年從芝加哥大學取得化學博士學位後進入貝爾實驗室工作，2005年起至今在史丹福大學化學工程系任副教授。
鮑哲南多項研究成果發表在「科學」、「自然」等專業期刊上。她還研究出多項世界第一，曾以印刷方式製造軟性電子紙的，獲得麻省理工學院評選的「世界優秀青年創新家」稱號。
報導說，目前，鮑哲南已經完成化學傳感器、生物傳感器、觸覺及壓力傳感器，她的下一個目標將是溫度傳感器的研究，並將所有已完成的傳感器結合起來，使人工電子皮膚的功能更完善。「裝上這些電子傳感器後的機器人，只要與病人握手，就能準確測量出心跳、血壓和主要指數。」
◆ 半導體 製造具觸感人工皮膚
自由時報 2010.09.14
〔編譯魏國金／綜合十二日外電報導〕兩組美國研究團隊從有彈性的半導體材料，研製出具有觸覺感測的人工「皮膚」，將來可能打造出靈巧得足以握蛋，同時也有力拿穩平底鍋的機器人。
足以讓機器人拿穩平底鍋
這份發表在英國期刊「自然材料」的研究報告指出，實驗顯示該材料對壓力反應的速度幾與人類皮膚相同。雖然一些重要的障礙仍有待克服，但研發專家咸信，這項成就為現今笨拙的人工手臂與機器人，被代之以更聰明、具觸覺感測的新一代義肢與機器人，邁出關鍵的一步。
加州大學柏克萊分校電子工程專家傑維指出，長久以來科學家苦思如何讓機器人根據所接觸的不同物質，來調整力度。壓力感測材料的設計即是為克服這項挑戰。
為新一代義肢邁出關鍵一步
英國廣播公司（ＢＢＣ）新聞網指出，傑維研究團隊研發的「電子皮膚」（e-skin）是由交叉的矽鍺合金奈米線所建構，奈米線層覆蓋於薄膠片上，形成薄膜電晶體（ＴＦＴ），其上有壓力感測層。穿流於薄膜電晶體的電流量是由運作於膠片上的壓力所決定，壓力越大，流過的電流也越大。
研究人員將薄膜電晶體物件摺疊成半徑比鉛筆還小的形狀，但效能絲毫不減。同時，在測試一塊四十九平方公分的原型電子皮膚後，發現其能感測○至十五千帕的壓力，相當於打字或拿東西等日常活動所使用的力量。
史丹佛大學的化學工程專家鮑哲南則採取不同的進路，其研發的核心就是薄膜電晶體中間的微結構膠片，她說︰「有別於在奈米薄膜電晶體列陣上覆蓋壓力感測電阻器層，我們讓電晶體能夠感測壓力，我們的微結構膠片能更快速的彈回原本形狀、同時敏感度更高。」
她指出，其研發的成品甚至能監測到一隻蝴蝶停留其上的重量，而且「反應的時間媲美人類皮膚，速度非常快，僅在毫秒之間。」
都柏林三一學院的奈米科技學家柏蘭德，在「自然材料」的評論文章中讚揚這兩個不同進路的研究，指其展現出以低價的製造技術解決重要技術問題的可能性，他也提到，仍有創意改善的空間，比如縮小感應器的距離，使得「感覺」能夠極大化。
※ 相關報導：
＊ ＊ Highly sensitive flexible pressure sensors with microstructured rubber dielectric layers
http://dx.doi.org/10.1038/nmat2834
Stefan C. B. Mannsfeld, Benjamin C-K. Tee,＊ Skinput 將你的手變成觸控螢幕
Randall M. Stoltenberg, Christopher V. H-H. Chen,
Soumendra Barman, Beinn V. O. Muir, Anatoliy N. Sokolov,
Colin Reese, Zhenan Bao
Nature Materials (12 September 2010)
doi: 10.1038/nmat2834
＊ 新多點觸控螢幕技術 IFSR
＊ Web 立方 -- 萬物即網路
＊ 組織化的渾沌讓機器人繼續發展
＊ 腦部的物體識別系統可單由觸碰活化
＊ 感知觸碰與你身體之外的「自身」
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鮑哲南研發 電子皮膚透明、可拉伸
【世界日報╱編譯中心綜合24日電】2011.10.25
中新社報導，繼高靈敏度和自我發電兩大創新之後，史丹福大學化工系華裔女科學家鮑哲南的研究團隊，又為人造電子皮膚增加了透明和可拉伸的功能，使這種電子皮膚跨前一大步，更接近人類皮膚。
鮑哲南去年9月和博士生、研究生團隊發明了一種可模擬人類皮膚的高靈敏度柔性塑料(膠)薄膜材料。這種材料由高靈敏的電子感應器組成，當無數的感應器連成一片時，就形成與人類皮膚相似的薄膜。這種電子皮膚可以感知一隻蝴蝶停在上面的壓力，可以被廣泛用於義肢、機器人、手機和電腦的觸摸式顯示屏、汽車方向盤和醫學等。今年2月，鮑哲南團隊再接再厲，研製出世界最新的可拉伸太陽能電池，使電子皮膚可以自我發電。如今，鮑哲南團隊又利用奈米材料為這種皮膚增加了透明和可拉伸功能，距離人類皮膚的功能越來越近。這項研究23日發表在「自然奈米科技」雜誌上。
鮑哲南表示，去年發明的電子皮膚雖然可以很靈敏檢測到觸覺，也可以彎曲，卻沒有拉伸的功能，彎曲多了還會裂開，原因就在於電極的拉伸性不理想。「我們將這種無機材料製成的電極更換為帶有導電功能的碳奈米管，放在透明的襯底上。由於碳奈米管具有非常好的柔軟性，可以拉伸兩倍以上，回復原位形成小彈簧形狀，還能保持非常高的導電率，同時具有透明度」。這種透明功能使得電子皮膚可以模仿人類不同膚色的皮膚。
讓人造電子皮膚與人類皮膚具有同等功能是鮑哲南的長期研究目標，她表示，要達到這個目標還需要增加溫度、濕度等傳感器，並能與神經細胞交流。「現在的傳感器還不能與神經細胞交流，還需要用電線與細胞連接起來。這些都是我們需要研究的」。
鮑哲南生長在南京，南京大學化學系還沒有讀完就移民美國，1995年從芝加哥大學取得化學博士學位後，進入貝爾實驗室工作，2005年至今在史丹福大學化學工程系任職。她是美國化學界出色的女科學家，多項研究成果發表在「科學」、「自然」等專業期刊上。
◆ GPS追蹤鞋 防老人走失
【聯合晚報╱國際新聞組/綜合報導】2011.10.25
人口逐漸老化，美國個人定位服務器材廠商GTX經過兩年研發，推出第一款內建全球衛星定位 (GPS)裝置的鞋子，有助尋找罹患阿茲海默症的走失老人，每雙零售價299美元 (約台幣8970元)。
這種GPS鞋在9月間獲得美國聯邦通訊委員會 (FCC)認證，GTX公司已把首批三千雙的組件運交鞋廠Aetrex Worldwide生產，近日開始銷售。GTX和其他廠商合作推廣GPS鞋。Omnilink 負責客服電話和網路商店的維護，MedicAlert則提供24小時的搜尋服務。
阿茲海默症患者親屬或看護可下載應用程式設定「監控區」，患者如果離開特定區域，即可獲得警告。
擔任研發顧問的喬治梅森大學健康與公共服務學院教授卡爾指出，這雙鞋可以救命，也可避免老人走失引起的尷尬和龐大協尋成本。卡爾接受法新社訪問時說：「對走失風險最高的初期阿茲海默症患者而言，這項發明尤其重要。他們或許住在家裡，卻很糊塗，出門散個步就可能走失好幾天。」
以前就有廠商推出GPS手環或吊飾，但老人接受度不高。卡爾表示，阿茲海默症會把不認得的物品拿掉，所以必須把GPS裝置藏起來。GTX把GPS隱藏在鞋跟。
卡爾表示，GPS鞋原本的行銷對象是兒童和長距離跑者，在他建議後，GTX改為鎖定銀髮族。
GTX執行長柏塔納表示，全球每年為失智症付出6040億美元代價，現在有了GPS鞋，患者、家屬、看護可以鬆一口氣。患者可以放心出門活動，真的走失，靠GPS即可輕鬆協尋，未同住的家屬不必再擔心親人下落。
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