這項創新真正讓令人興奮的是無需觸摸即可進行交互的能力。
德國一家研究實驗室的科學家們發明了一種超薄、柔性的電子皮膚（e-skin），它可以使用一個單一的全局感測器來探測和跟蹤磁場。
與之前需要多個感測器和電子設備的設計不同，這種新的電子皮膚更節能，並模仿了人類皮膚與大腦的相互作用。
讓這項創新更令人興奮的是，它實現了非接觸式交互。因此，使用這種電子皮膚，你可以在潮濕、極端或敏感的環境中操作設備（比如水下或無菌實驗室）。
這種電子皮膚有可能通過磁場賦予機器人觸覺，允許人類在沒有任何物理控制器的情況下與數字環境（虛擬現實）互動，並幫助有感官障礙的人恢復某些能力。
電子皮膚是如何工作的？
傳統的電子皮膚依賴於多個感測器、電池和電子元件，這使得它們體積龐大、耗電量大，而且不實用。為了克服這些限制，研究人員設計了一種更像人類皮膚的電子皮膚。
它有三個組成部分：首先是作為電子皮膚基礎結構的超薄柔性薄膜。它是由一種輕質、透明、透氣的材料製成的，可以讓空氣和水分通過，這樣下面的真正的皮膚就可以呼吸了。
第二層是覆蓋整個電子皮膚表面的磁敏層。它使用一個單一的分析單元來檢測和處理磁信號，類似於人類皮膚向大腦發送信號的方式。
因此，每當電子皮膚靠近磁源時，磁敏層就會發生反應，導致材料的電阻發生變化。這種變化由中央處理單元（第三個組件）接收，然後確定磁源的確切位置。
基本上，磁敏感層「就像一個單一的全局感測器表面 —— 就像我們的皮膚，而單個中央處理單元重建信號 —— 就像我們的大腦，」研究作者指出。
為了準確地進行源檢測，電子皮膚採用了基於層析成像的信號處理方法。這種方法的靈感來自於mri和ct掃描技術；它通過分析多個數據點來幫助改進信號的準確性，類似於醫學成像方法如何從不同角度重建詳細圖像。
「這項技術對於帶有磁場感測器的電子皮膚來說是一項新技術 —— 以前人們認為它對傳統磁敏材料的低信號對比度太不敏感。事實上，我們通過實驗驗證了這種方法，這是這項工作的一項重大技術成就，」赫姆霍茲-德累斯頓-羅森多夫中心（hzdr）的首席研究員和科學家pavlo makushko說。
一個皮膚，許多應用
hzdr團隊開發的新型電子皮膚的特別之處在於，它模仿了真正的人類皮膚和大腦如何協同工作來處理觸摸。以前的電子皮膚很難準確地跟蹤磁信號，因為傳統材料的信號對比度很低。
斷層掃描的使用解決了這個問題。此外，它可以被人類和機器使用，使其成為一個非常實用的創新。
例如，它可以讓用戶通過手套上的磁性貼片來控制手機，即使在寒冷的天氣或大雨中也是如此。
此外，具有類似人類觸感和高磁靈敏度的電子皮膚可以使機器人更好地勝任烹飪、救援行動、深海探索、病人護理等任務。
此外，研究作者補充說：「配備磁感受器系統的盲人可以延長他們的感知距離，而那些擁有假肢的人可以用它來與智能手機互動，克服了絕緣假肢無法與電容觸摸屏互動的挑戰。」
可能還有很多其他的可能性。這種電子皮膚可能很快就會商業化，並改變我們與周圍一切事物互動的方式。
這項研究發表在《自然通訊》雜誌上。
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