2019年，三星公司發(fā)布了全球首款折疊屏手機(jī)Galaxy Fold，隨后多家手機(jī)廠商均推出了折疊屏的款式，真正讓柔性折疊屏成為消費(fèi)級(jí)的產(chǎn)品。

屏幕可折疊，是讓消費(fèi)者頗感新奇的黑科技。實(shí)際上，早在十年前，這項(xiàng)技術(shù)就已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室誕生。

11月7日，在騰訊科學(xué)WE大會(huì)舉辦期間，化學(xué)家、斯坦福大學(xué)化學(xué)工程系系主任鮑哲南在接受包括澎湃新聞?dòng)浾咴趦?nèi)的媒體采訪時(shí)表示，柔性電子屏幕和可折疊性的電子屏幕，是顯示屏幕發(fā)展的必然趨勢。

她提到，在25年前于貝爾實(shí)驗(yàn)室開始個(gè)人的科學(xué)生涯時(shí)，夢想就是要做折疊屏幕，而當(dāng)時(shí)甚至還沒有手機(jī)。“經(jīng)過8年的研究，我們做出了世界上第一款可以折疊的屏幕。”

在鮑哲南看來，折疊屏的下一代，是把可折疊變成可拉伸。現(xiàn)在，鮑哲南的研究方向，正是這種可以拉伸，甚至可以自修復(fù)的人造電子皮膚。人造電子皮膚指是像人類皮膚一樣具有很好的柔韌性甚至可拉伸性，且具有感知外界溫度、壓力和濕度等功能的電子傳感器件的統(tǒng)稱。

人造電子皮膚，或用于未來具有觸覺能力的機(jī)器人 Bao Group

“人造電子皮膚，是我們對未來電子工業(yè)發(fā)展大趨勢的設(shè)想：未來的電子器件不再是我們現(xiàn)在使用的那樣硬和易碎，而是像皮膚一樣柔軟；如果壞了、有劃痕，它自己可以修復(fù)；用完之后，舊的一代要淘汰了，它又可以自己生物降解，這樣就不會(huì)引起環(huán)境問題。”

讓機(jī)器人指尖獲得宛如人的感知能力  Bao Research Group 圖

在演講中，鮑哲南介紹，設(shè)計(jì)和制造電子皮膚，有三重挑戰(zhàn)。

一是所有的電子材料不能是剛硬的，必須把材料做成像皮膚一樣柔軟、可拉伸，甚至可以自修復(fù)、生物降解。

二是材料可以像人的皮膚一樣，真正感受到不同的物體：感受溫度、感知物體細(xì)膩的不同。

三是皮人造皮膚的信號(hào)需要能夠和人體結(jié)合起來。

沿著這三個(gè)方向，鮑哲南的團(tuán)隊(duì)展開了研究。鮑哲南提出，用那些可以自己修復(fù)的化學(xué)鍵來制作新型的電子材料：即使其中的化學(xué)鍵斷裂之后，也會(huì)自己重新修復(fù)，因而具有可拉伸性和自修復(fù)性，甚至可以生物降解。鮑哲南展示了一款可拉伸的材料，即使用針去刺，也不會(huì)碎裂。

有了這些材料后，接來下是如何設(shè)計(jì)電子電路、制造靈敏的傳感器。鮑哲南介紹，其團(tuán)隊(duì)早期開發(fā)了一個(gè)可以測壓力的傳感器，形狀如小型金字塔，當(dāng)塔尖收到壓力變形時(shí)會(huì)改變電信號(hào)，當(dāng)壓力更大時(shí)，塔底也會(huì)變形，使得電信號(hào)的改變更大，從而可以測出不同的壓力。除了壓力傳感器，鮑哲南團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)了溫度傳感器。

可以貼在皮膚上的傳感器 Bao Research Group 圖

最后，是需要讓大腦理解人造皮膚接收到的信號(hào)。“大腦所接受的從皮膚來的信號(hào)是電的脈沖信號(hào)，所以人造皮膚也必須能夠把傳感器所得到的信號(hào)改變成脈沖信號(hào)。有了這個(gè)信號(hào)后，還需要把電信號(hào)直接接到神經(jīng)，通過神經(jīng)才可以傳輸?shù)酱竽X。所以人造皮膚必須非常柔軟，必須不傷害到我們的神經(jīng)或者大腦。”鮑哲南說。

鮑哲南透露，現(xiàn)在已經(jīng)把它植入小老鼠的身體，小老鼠可以正常地運(yùn)動(dòng)和生活，證明人造皮膚是確實(shí)可以與生物體系相容。

對于人造皮膚的供電問題，測量血壓、脈搏等簡單功能的電子皮膚可以通過無線方式供電，復(fù)雜功能的電子皮膚，電池就不可避免。“所以發(fā)展柔性電池，甚至像人的皮膚一樣可拉伸性的電池，我覺得是一個(gè)非常重要的發(fā)展方向，而且有很多消費(fèi)產(chǎn)品，如果有這樣的電池，它就可以變得更加輕薄了。”鮑哲南說。

一種能夠?yàn)榭纱┐髟O(shè)備供電的可伸縮電池（stretchable battery） Bao Research Group 圖

現(xiàn)在，人造皮膚已經(jīng)有了一些初步的應(yīng)用。比如新生的嬰兒非常脆弱，現(xiàn)在可以通過人造皮膚，做成輕輕貼在嬰兒身上的血壓計(jì)。在接受采訪時(shí)，鮑哲南還提到，現(xiàn)在已經(jīng)開始把人造皮膚放在機(jī)器人身上，與AI結(jié)合，了解所收到的信號(hào)意味著什么。

展望更遠(yuǎn)期的可能性，鮑哲南說，可以將人造皮膚的感知與人類的神經(jīng)中樞聯(lián)系起來，用于治療現(xiàn)在某些無法治愈的疾病。這意味著，人造皮膚可以與“腦機(jī)接口”等技術(shù)相結(jié)合。

“用人造皮膚來做腦機(jī)結(jié)合的好處是，人的皮膚或者是皮膚形貌的電子器件不會(huì)對神經(jīng)產(chǎn)生傷害，因?yàn)樗皇怯媒饘俚尼樃窠?jīng)接觸，所以這會(huì)使信號(hào)獲得更加準(zhǔn)確，且同時(shí)不會(huì)造成傷害。”

“我現(xiàn)在可以非常有信心地說，人造皮膚將會(huì)改變我們將來的生活，可以使得人和人之間有更多的溝通，更多的互相理解。”鮑哲南表示。