華裔科學家大突破 納米皮膚伸縮自如

【大紀元2011年10月29日訊】（大紀元記者郭靖康編譯報導）據23日出版的《自然納米技術》（Nature Nanotechnology）期刊上的一篇論文指出，研究人員開發了一種類似人類皮膚的納米材料，用它包在假肢的外面可起到皮膚的作用，既能感受觸摸和壓力，更能像皮膚一樣伸縮自如。它還可以彎曲或捲折，導電性能不受影響，因此它可製成電子紙、太陽能電池和其他彈性電子器材

這種由透明的碳納米管或納米彈簧組成的感測器「可以感受的壓力範圍從被手輕輕擰一下到雙倍於大象跺腳所產生的壓力。而且一旦壓力除去，它就恢復原樣，不會產生任何永久的變形」。除了醫學用途外，它還可以應用到機器人、手機和電腦的觸摸式顯示幕、汽車方向盤等等。

領導這個研究小組的斯坦福大學化學工程系華裔副教授鮑哲南（Zhenan Bao）說，研究人員用噴霧器將納米管噴灑到懸浮液中的一個薄層矽膠上。然後把矽膠拉長，繼續噴灑納米管，這樣一組組納米管可沿著拉伸方向排列，鬆開矽膠後成堆的納米管恢復到原樣大小，這樣納米管的結構就形成了納米彈簧。

對納米管進行這種多方位的拉伸後，納米管就像彈簧一樣，可以反復拉伸而不出現永久的變形。反復的拉伸並不影響納米彈簧的導電性，而在拉伸中保持導電性的恒定是這類感測器的關鍵所在，因為感測器在感應壓力時，這些由納米管構成的納米彈簧就起到電極的作用。

感受器中矽膠其實起的作用就像電池一樣存貯電荷，當感受器受到外界壓力時（想像一下大象在跺腳）這層矽膠被壓縮，這樣就改變矽膠的電荷存儲量。正是這種電荷的變化被納米管所探測，就能傳輸出不同級別壓力的資訊。

該感測器並非鮑教授團隊構建出最敏感的，他們以前曾經研究出的感測器比這可靈敏多了，甚至能感應到「小於20毫克的青蠅飛過時所產生的極微弱的壓力」。這次發明的感測器不在於它有多靈敏，而在於他那無可比擬的多方位拉伸的良好彈性。只要稍加修改，這一感測器就會兩全其美。

鮑哲南表示：「現在的傳感器還不能與神經細胞交流，還需要用電線與細胞連接起來。這些都是我們需要研究的」。

生長在南京的鮑哲南，大學畢業前移民美國，於1995年取得芝加哥大學化學博士學位，然後進入貝爾實驗室工作，自2005年起在斯坦福大學化學工程系任職。她是近幾年化學界的新星，多項研究成果發表在《科學》、《自然》等期刊上。

（責任編輯：林文）