在短暂的

超过两百万美国人现在都有断肢了。假肢的使用已经有几千年的历史了，可以追溯到古埃及人。然而，直到1912年，更轻的铝制假体才出现。毫无疑问，21世纪也将作为假肢功能的重要一步而被铭记。通过将模拟人类皮肤的柔性材料与感官技术相结合，研究人员正在帮助截肢者变得更有功能，提高他们的整体生活质量。

柔性材料奠定基础

电子皮肤模仿了天然皮肤的功能和机械特性。由于可逆键交换，多胺基材料具有自愈性。这意味着将聚合物网络连接在一起的键可以在特定条件下断裂和重组，比如加热。热固性材料通过共价键不可逆地形成交联网络。一个研究小组利用这种材料，使其自我修复，完全可回收，并具有延展性。他们解释说，这是通过“在动态共价热固性材料中掺杂导电银纳米颗粒”来实现的。

混合材料也被证明是成功的基础。无机粒子的加入扩大了聚合物基材料的功能。例如，微结构的镍颗粒有时会被纳入聚合物网络，促进自愈合。事实上，有一个研究结果表明，这些混合材料能够在断裂后15秒内恢复导电性，并在室温下10分钟内恢复其机械性能，无需额外刺激。

科技创造感官错觉

有了天然的皮肤基础，科学家们已经能够创造出一种具有感官错觉的电子真皮层，实际上给截肢者一种触觉。电子皮肤上布满了充当神经末梢的传感器，可以重现触感和痛感。电子真皮层通过一种叫做经皮神经电刺激(TENS)的非侵入性方法与参与者连接。传感器检测刺激，并将脉冲传递回周围神经。这种电子皮肤可以安装在截肢者现有的假肢上。一个来自约翰霍普金斯大学的工程团队能够创造一种非常明确的感觉功能，佩戴者可以检测到他们所拿起的物体的形状，以及它是尖锐的还是钝的。一位研究人员解释说:“这是第一次，假肢可以为截肢者提供从精细触觉到有害触觉的一系列感知，使其更像人手。”

这项新技术对抗了人们常说的幻肢，这是一种感觉错觉，截肢者经常觉得他们失去的肢体仍然在那里。研究小组创建了一个“神经形态模型”，模拟自然神经系统中的触觉和疼痛感受器。电子真皮层对感觉进行电子编码，就像天然皮肤中的感受器一样。参与者的大脑活动被记录在脑电图上，以确认幻肢的感觉。

的影响

柔性材料和传感技术的结合已经对截肢者的生活产生了重大影响。在一个研究发表在杂志上科学报告在美国，截肢者表示，当研究结束时，“就像又一次失去了我的手”，他们不得不把设备还给他们。参与者报告说，他们的假肢不仅仅是一个工具。当它与感官技术相结合时，他们更经常地使用它，并在更多的日常任务中使用它。参与者还表示，新技术让他们在执行任务和与同龄人社交时更有信心。研究人员得出结论，感觉增强的情绪影响将对截肢者的生活质量产生巨大影响。

总结

新型柔性材料加上最近在连接感官设备方面的进展，弥补了假肢技术的差距，使肢体丧失的人能够在他们的假肢上重新获得感觉和意识。预计这一领域在未来几年只会继续变得更加先进。

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