给你的手机挠痒痒！巴黎电信为电子设备穿上“皮肤”-大数据文摘的财新博客-财新网

作者：牛婉杨

前阵子的“人造皮肤手机壳”你听说了吗？

其实那并不是真正意义上的手机壳，而是英国布里斯托大学、法国索邦大学以及巴黎电信公司的研究人员合作开发出的一款人造皮肤，包裹在智能手机、笔记本电脑触摸板和智能手表上进行交互实验，以便与人或虚拟角色进行计算机介导的通信。

实际上，人造皮肤的研发，是为了更好的研究触感交互，并将交互技术提升到一个新的水平。

继人脸识别、语音助手、美化拍照之后，未来的某一天，或许你的手机还可以拥有“触觉”。

拥有触觉的智能设备

将人造皮肤用于手机保护壳这个构想来源于巴黎电信公司的员工Marc Teyssier，他与布里斯托大学、索邦大学的研究人员合作开发的“Skin-On Interfaces”可以模仿人类皮肤的外观，同时还具有感知分辨率。

这款人造皮肤不仅可以拥有人类皮肤的触觉和柔滑感，而且涂层看起来也很像真实的皮肤，并且已经过编程，可以对人的触摸做出反应，例如捏、戳、挠痒等。

此种人造皮肤由多层有机硅膜组成，以模仿人类皮肤中存在的层。它由“真皮层”，电极层和“皮下层”组成，中间的电极层是由众多极细电线交叠组成的传感器。因此，它能够拥有人类皮肤的触感，能够“感觉”到用户的抓握力，并且可以检测到挠痒、爱抚，甚至捏和扭曲之类的交互动作。

布里斯托大学人机交互副教授Anne Roudaut博士表示，这是他们第一次想到在交互设备中添加皮肤。虽然这个想法“脑洞很大”，但是项目发起人Marc Teyssier认为人体皮肤是最好的交互载体，为什么不用它来丰富设备的性能呢？Teyssier团队希望让电子设备也拥有一层皮肤，从而为用户提供一种全新形式的交互。

在笔记本电脑触摸板的人造皮肤演示中，当实验人员“捏”它时，电脑屏幕上的“虚拟人”会像真人一样皱眉，宛如感受到了疼痛。

而抚摸人造皮肤“手机壳”时，手机屏幕上的小猫亲昵的眨眨眼、动了动耳朵，仿佛感受到了主人对它的爱抚。

另外，Teyssier等研发人员，还成功做出了一款可以利用触觉传递消息的应用程序，用户可以在人造皮肤上表达丰富的“触觉情绪”。大力的捏可以传达愤怒，挠痒时会发送笑的表情，而轻拍则会产生令人惊讶的表情。

Teyssier在该项目的网站上说道，“我们虽然可以通过人造皮肤传达我们自己的情感，以发送表情的形式与他人线上互动。但是，利用诸如智能手机这种媒介与他人交流，人们之间仍然隔着一个冷冰冰的屏幕，很难做到自然的互动交流。”

下一步交互设想：让电子设备更加拟人化

一切才刚刚开始。就Teyssier团队而言，研发人员还将进一步研究如何将电子设备更好的“拟人化”，这些已有的触觉设备可能很快就会成为一种标准，Teyssier等开发者正在邀请对于“Skin-On Interfaces”感兴趣的研发人员加入他们的团队。

下一步将使人造皮肤更加逼真，他们已经开始研究如何将头发和温度特征嵌入人造皮肤，听起来真是令人头皮发麻~

Teyssier还希望人造皮肤能与用户的情感产生联系。就像人类生气会握紧拳头，无聊时会在皮肤挠痒一样，单手持机也有“轻握”和“紧握”的差异，它们能否被感应器识别，再指向至一个特定的功能？这也在研发团队考虑的范畴之内。（全机身3D Touch？）

目前，已有许多人工智能技术充盈着我们的生活，这些技术似乎更加平易近人了。然而从另一种角度来看，未来我们每天使用的电子设备可能会更“像”我们。

对于人造皮肤的探索

人造皮肤或助力医疗行业

2017年9月，美国休斯顿大学的一组研究人员在《科学进展（Science Advances）》杂志上发表了一篇论文，称可利用人造皮肤让机器人手感知冷热之间的差异。

论文链接：

https://advances.sciencemag.org/content/3/9/e1701114

该团队创建的人造皮肤是一种可拉伸的复合半导体，是通过一种称为聚二甲基硅氧烷（PDMS）的橡胶复合材料和具有保护涂层的银纳米线制备的，该溶液可以硬化为一种使用纳米线传输电流的材料。

而对于该项研究，人造皮肤只是其中的一个应用。研究人员预见，这种柔软、可弯曲、可拉伸的新型材料，将影响未来柔性电子设备在众多领域的发展，例如医疗领域，可用于健康监测、医疗植入物和手术手套等。

未来或可造福于烧伤患者及假肢使用者

2019年2月，美国和加拿大两国的研究人员共同开发出一种人造皮肤，旨在让烧伤患者和假肢使用者重新“感受”世界。

这又是一种新型材料制成的感应器，Abdelsalam Ahmed等研究人员在《先进材料（Advanced Materials）》杂志发表了一项研究，称这种由纳米粒子组成的感应器可以监测到来自外界的压力、磁场和声波及其他一些异常状况，并相应产生不同的电流变化。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201807201

美国康涅狄格大学和加拿大多伦多大学的研究团队使用一个用铜线包裹的硅胶管，管里填充由铁氧化物微粒组成的特殊液体，这些微粒大小只有十亿分之一米，它们在硅胶管内部摩擦从而产生电流，外部的铜线可以捕获这些电流信号。

而行走、奔跑、跳跃等不同动作产生的不同压力传递给硅胶管时会产生不同的电流变化，因此研究人员希望该装备能帮助烧伤患者和假肢使用者等重新感知外部环境刺激，并为在高磁场环境中作业的人们对可能存在的磁场辐射发出预警。

可以看出，研发人员对于人造皮肤的未来充满着好奇，探索还将继续，未来它究竟可以和我们的皮肤相似到何种程度？那些电子设备又可以和我们有多“像”？

相关报道：

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/10/191020084939.htm

https://phys.org/news/2019-10-case-human-skin.html

http://www.uh.edu/news-events/stories/2017/september/09132017Yu-Stretchy-Electronics.php

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