模擬人手觸覺 美研發奈米機械手

可應用於外科微創手術

〔編譯羅彥傑／綜合報導〕目前人類所發明的機器人都因無法像人一樣精準地感覺到物體，使得功能嚴重受限。現在，美國科學家已發展出一套可媲美人類手指敏感度的觸覺感應器，未來或可協助外科醫師進行高難度的微創手術。

目前即使是最先進的機器人，也無法像六歲兒童一樣做綁鞋帶或玩紙牌屋等靈巧動作。但在奈米科技專家研發出能感覺「銅板」形狀及銅板鏤刻字母的裝置後，這些困難都可能解決。

根據刊登於「科學」期刊的一篇論文，要讓機器人從事諸如開心手術的複雜工作，就必須至少讓它有相當於人類手指敏感度的感覺能力。一旦解決了觸覺的障礙，機器人就有很大的潛力在人類社會中扮演要角，不論是擔任醫師、炸彈拆除專家或無須返回地球的太空人都行。

這篇論文共同作者、內布拉斯加大學工程系教授薩拉夫說，人類指尖的識別度約四十微米（微米為百萬分之一公尺），相當於人類頭髮直徑的一半，現有的觸覺感應器的識別度則以毫米為測量單位，這會影響感應器的表現。

薩拉夫與同僚馬希斯瓦利用多層的金屬與半導體奈米粒子製成超薄的薄膜，其頂端與底層帶有電極。當薄膜觸碰到物體表面時，就會產生壓力將各層的粒子擠壓在一起，導致薄膜內的電流發生變化，粒子則釋放光線，此一效應稱為「電激發光」。於是攝影機就會偵測到此一光線。光線或電流變化量會精準地反映出所施加的壓力。

為了證明此一最新觸覺感應器的高敏感性，兩位科學家用一美分的銅板來壓觸覺感應器，結果感應器順利感應出銅板上的林肯總統服裝皺褶，和英文liberty中的字母ty。