图片来源@视觉中国
想象一下,有一天你的家庭机器人不小心被重物砸了一下脚,然后跟真人一样不幸巴巴地对着你撒娇喊痛,你能够还会耐烦地抚慰它……担心,不是闹鬼了,而是你的机器人有“觉得”了。
近日,顶尖学术期刊《迷信》上登载了一项来自鲍哲南教授团队的打破性研讨。在这项研讨中,迷信家们开收回了一款全新的天然神经零碎,并成功用它完成了对触觉的模仿,这项研讨为假肢制造、天然皮肤迈出了第一步,或许有一天会给机器人某种反射才能。
在将来,机器人不只会有人的外形,其皮肤也不再是钢铁和橡胶,而是好像真正的人的皮肤一样,有触觉、温觉、痛觉等。面对如此“有血有肉”的机器人,你还能只把其作为一个机器来对待吗?而除了将这项研讨使用在机器人身上,我们还能应用天然神经零碎做些什么呢?
搭载了神经的天然皮肤,能为我们做些什么
1.青春永驻的机密
在电影《重返20岁》的设定里,杨子姗饰演的“奶奶”一旦出血,皮肤上就会呈现皱纹,而在电影最初,由于给孙子献血,妙龄女郎还是重回了老年人的形态。
要说电影里避免皮肤衰老还真是比理想生活中容易得多,只需坚持不流血就行了。但是在理想生活里,护肤、打针、激光、拉皮,女人们为了减缓皮肤衰老,增加皮肤皱纹可谓是无所不必其极。但是,皱纹会有的,黄斑会有的,该老还是要老的。
那么,如何才干永远让本人的皮肤润滑又细腻呢?答曰:天然皮肤。
从令人悚然的“人皮面具”到用化合物做的面膜面具,人们在天然皮肤上不断下了不少的功夫。比方,麻省理工曾应用具有良好弹性、透气性、附着性和抗拉强度的聚硅氧烷分解了随着中国经济向消费型模式的转型, 电子商务和移动电子商务的快速发展带来了支付行业强劲的增长。一种通明聚合物薄膜,用来维护皮肤并增加皮肤水分的流失。
关于天然皮肤将来的研发方向,EPISKIN体外重建皮肤中心还将努力于探究研发愈加复杂精密的重建皮肤及皮肤隶属器模型,例如含有毛囊、汗腺等更接近于真实皮肤情况的皮肤模型。
以上种种研讨,可以说是将“天然皮肤”打造得十分纤薄自然了。但是,皮肤不只仅是为了掩盖我们的肌肉而存在,它也是一种十分有用的传感资料。在很多人看来,手觉得到温度是天经地义的,却不会有人去考虑从皮肤到大脑的信号传递进程。
其实,在日常生活中,我们不只可以依托视觉来确认我们曾经成功地抓住了物体,还可以经过皮肤的感知来确认。这种“感知”也是一切人希望“天然皮肤”可以必备的一种才能,从而使它们在许多不同的部位或许器官中变得愈加有用、愈加真实。
斯坦福大学鲍哲南教授指导的团队不断想要打造有触觉的天然皮肤,而这种“天然皮肤”实质上其实是一种共同的电子元件,它应用敏感的电子资料制成,可以被拉伸,可以感遭到巨大的压力带来的电流变化。
假如天然皮肤可以成功地搭载天然神经零碎,关于爱美的人们来说未尝不是一种福音。毕竟,天然皮肤不只永远年老鲜嫩,还带有自动感知零碎,掩盖成功后,几乎与日俱增。
2.触觉言语的启蒙
《倾听沉寂》是一部依据真实故事改编的电影,女主人公由于小时分注射庆大霉素过量而丧失了听力,从此进入了一个无声的世界。习气了无声的主人公为了能让他人明白她的意思,渐渐学会了用画画和他人沟通,也因而领会到了爱和高兴。
在这部电影里,我们或答应以考虑,除了绘画,我们还需求找到一种办法,让聋哑人可以与正常人停止交流。而这个办法,可以基于这团体造神经零碎,开发触摸的通讯功用。
正常人的耳蜗能把声响转化为频率发送到大脑由其解码,但聋哑人或有相关身体妨碍的人做不到。经过天然皮肤,我们可以用皮肤上的天然神经零碎来替代耳朵,将信息传输给大脑。
Facebook曾展现过与此类似的概念,在其地下的视频中,两名Facebook员工已可以经过触摸来交谈。A员工的胳膊上佩戴着电子设备,而B员工运用计算机顺序,将压力信号传送至A的手臂,供其读取信息。
如此,开收回全新的“触觉词汇”,不只有利于完成正常人与聋哑人之间的交流,还有利于打破言语妨碍。只需经过天然皮肤的电传感信号,一切人都能直接交流。
斯坦福大学(对,又是它)还有一项实验,在这个实验中,人工神经可以区分盲文字母,这也为我们上述的功用提供了技术根底。而除此之外,他们在传感器上以不同的方向滚动一个圆柱体,人工神经可以准确地检测到运动方向。而这个技术打破,或许能为智能诊脉带来一些便当。
天然神经的bug,你能承受吗
经典电影《阿甘正传》塑造了一个自强不息的主人公抽象,主人公阿甘终身都在奔跑,他已经奔跑着横穿了整个美国。在电影里,阿甘的奔跑依托的是他刚强的意志。但是在理想生活里,即使你的意志不够刚强,也能完成这样的长途奔跑,而你依托的,是被人工制造的“觉得”。
在上文提到的天然神经零碎的研讨中,研讨小组测试了零碎发生反射和触觉的才能。他们将人工神经衔接到蟑螂的腿上,并对他们的触觉传感器施加巨大的压力增量。电子神经元将传感器信号转换为数字信号,并经过突触晶体管将其传递出去,当触觉传感器上的压力添加或增加时,蟑螂的腿就随着压力或多或少地猛烈地抽搐。
也就是说,人工神经零碎可以让载体发生反射性运动。拿惊跳反射(Startle reflex)亦称莫罗氏反射(moro reflex)来举例,这是植物被突发性的强觉得安慰诱发的一种进攻性反射,表现为面部及躯体肌肉的疾速膨胀,之后往往还随同着当下行为的中止以及心率的添加。
参照这个反射,假如肌肉内植入这个零碎,就有能够使得肌肉变得愈加敏感,想一想,假如有人给你在体外的触觉传感器不时地施加了压力,你能够会控制不住本人的某块肌肉,而假如这块肌肉位于你的脸上,你的表情大约不会很美观……
当然了,应该不会有人这么恶兴趣想要“欣赏”你抽搐的表情,但人们可以近程控制载体(也就是皮肤或许假肢)的触觉,这觉得恐怕不太美好。
面对这样的成绩,将体外的触觉传感器移植到体内,衔接天然神经零碎与大脑恐怕是最好的方法,但这个方法还面临着很大的技术难度。而一旦这个技术完成了打破,置信柔性电路将有无量的潜力。
结论:
数年后,也许你的生活将是这样的:你脸上的皮肤自然细腻,可以感受春风的吹拂;你手臂上的天然皮肤能与聋哑人停止交流;伎俩上的天然皮肤能随时监测心率、血糖,完成智能把脉;你的整个身体能够成为一个“网络中心”,体内的信息跟外界发生衔接……
想一想,你情愿承受这样的生活吗互联网电子商务和移动商务消费渠道的普及,使得支付市场将在不久的将来继续呈现更加美好的增长前景。?(文 | 颜璇)
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