就在几个月前,格拉茨科技大学 (TU Graz) 固态物理研究所的 Anna Maria Coclite 和她的团队展示了他们的研究成果,作为 Coclite ERC 启动资助项目“SmartCore”的一部分。他们成功开发出三合一的“智能皮肤”混合材料,这种材料通过同时感应压力、湿度和温度并将其转化为电子信号,与人体皮肤非常相似。这种混合材料每平方毫米有 2,000 个独立传感器,比人类指尖更敏感,厚度为 0.006 毫米,比人类皮肤薄很多倍。通过对上述三种人类感官印象做出反应,智能皮肤超越了迄今为止市场上所有仅对压力和温度做出反应的电子皮肤材料。
在商业化的路上
欧洲研究委员会 (ERC) 的概念验证 (PoC) 补助金支持已经获得 ERC 补助金并且现在想要测试其研究成果以获得市场创新潜力的研究人员。从现有的智能皮肤原型开始,科学家希望利用 PoC 资金开发电子皮肤与实时监控系统的无线连接。这是为了通过蓝牙将有关温度、湿度和压力的重要数据传输到智能手机应用程序,该应用程序可用于显示记录的感官印象。这代表了目前仍然笨重的有线电子数据读出的核心进一步发展,并且是向潜在客户展示智能皮肤优势的重要一步。工业合作伙伴,包括机器人制造商,
“我们可以通过这笔欧盟资金向智能皮肤的市场投放迈出重要一步。看到我们的基础研究结果如何在监测、卫生部门或机器人技术中找到具体应用,将会令人兴奋,”Anna Maria Coclite 说,她对 PoC 资助感到高兴。
智能皮肤的潜在应用领域
TU Graz 开发的多感官混合材料有许多商业应用,全球市场非常大。根据世界卫生组织 (WHO) 的数据,每年约有 200,000 人严重烧伤,并因皮肤感受器死亡而完全丧失知觉。智能皮肤可以充当“膏药”,帮助烧伤患者恢复知觉。它还可以彻底改变智能假肢的制造。现代假肢可以重现运动,如果可能的话,还可以连接到神经末梢,这样患者就可以用大脑控制和移动机器人肢体。智能皮肤可以覆盖假肢并收集感官信息。据世界卫生组织估计,全球约有 3000 万人需要假肢。一般来说,广泛的应用可能性正在医疗器械领域开放。这种新型多感官混合材料用作智能手表的传感器,可收集有关患者健康状况的精确信息。通过这种方式,可以持续监测皮肤水分、pH 值和温度。这是一个非常大的市场,2022 年约有 2.16 亿人佩戴智能手表。
TU Graz 的首次概念证明拨款
虽然 Anna Maria Coclite 是 2016 年第一位在 TU Graz 获得 ERC 资助的女性,但她现在是第一位在 TU Graz 获得 ERC 概念证明资助的研究人员。欧洲研究委员会的 PoC 补助金为 150,000 欧元,最长为期 18 个月。与 TU Graz 一起持有智能皮肤专利的研究公司 Joanneum Research 仍然是概念验证项目的重要研究合作伙伴。