合成皮肤：跨行业的令人惊讶的多用途发明

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  量子运行远见
• 2022 年 5 月 6 日

洞察总结

具有自愈和弹性特性的合成皮肤正在重塑从医疗保健到建筑等多个行业。 其应用范围从创造更有效的假肢和个性化医疗到增强建筑物和车辆的结构稳定性。 长期影响是巨大的，包括劳动力市场的变化、新的政府法规，甚至美容和时尚等行业消费者行为的变化。

合成皮肤背景

具有自愈和弹性特性的合成皮肤的开发是材料科学的重大进步。 研究人员正在探索各种材料组合，以创造一种类皮肤表面，不仅模仿人类皮肤的纹理和弹性，而且具有自我修复的能力。 近年来，全球多个科学小组采用了多种技术来实现这一目标。 例如，阿卜杜拉国王科技大学的一个团队于 2020 年 5,000 月透露，他们已成功地将活性纳米材料、水凝胶和二氧化硅层组合在一起，创造出具有传感功能的灵活界面。 这种合成皮肤通常被称为电子皮肤，可以检测八英寸外的物体，并具有超过 XNUMX 次的卓越自我修复能力。

合成皮肤的概念并不是全新的。 它在过去十年中一直在发展。 2012 年，斯坦福大学的研究人员实现了一个值得注意的里程碑。 他们创建了一种合成皮肤模型，该模型不仅能够对触摸做出反应，而且能够从割伤和划伤等轻微损伤中自我修复。 该模型由塑料聚合物制成，并嵌入镍颗粒以增强其强度。 镍的存在还赋予了合成皮肤导电的能力，就像人类的皮肤一样。 当施加压力或其他物理刺激时，镍颗粒之间的距离发生变化，使材料能够测量应力水平和电阻。

合成皮肤的潜在应用非常广泛，可能会对各个行业产生重大影响。 在医疗保健领域，它可能为更有效的治疗和对环境刺激做出反应的假肢铺平道路。 在航空领域，飞机可以配备这种材料，以更好地适应不断变化的大气条件。 此外，汽车行业也可能受益于合成皮肤，以制造能够更好地感知和响应周围环境的汽车。 

破坏性影响

不同型号的合成皮肤可能在多个行业有不同的应用。 例如，制造商可能会用它来覆盖电线，可能使它们自我修复。 能够自我修复的电线和电线——从支持互联网连接到在两点之间导电——可以彻底改变这些系统的维护方式。 

合成皮肤也可以用作替代人体皮肤的假体。 烧伤患者将不再需要皮肤移植或多次手术来治疗严重烧伤。 微传感器可以嵌入这些皮肤中，为医疗保健专业人员提供新的实时数据来源，以远程监控患者的健康状况。 

与此同时，工业合成蒙皮可以应用于飞机，这样它们就能在飞行时更好地适应自然环境。 这些皮肤可以放置在建筑物、汽车、家具和各种物体上，使它们更能抵抗恶劣天气，并为其所有者和利益相关者提供数据。 这一功能可以为政府和企业节省大量的维护和更换费用。  

合成皮肤的影响

合成皮肤的更广泛影响可能包括：

• 为患者提供覆盖有合成皮肤的假肢或植入物，不仅可以恢复感觉功能，还可以监测血压等生命体征，从而将医疗保健转向更具预防性和个性化的治疗计划。
• 建筑行业采用合成表皮来测量和增强建筑物、桥梁和隧道的结构稳定性，从而打造更安全、更耐用的基础设施，能够适应地震或强风等环境压力。
• 由合成皮肤制成的专门合身工作服的出现，旨在保护处于危险条件下的工人，例如消防或化学品处理，减少工作场所伤害和相关赔偿索赔。
• 美容和整形外科诊所将合成皮肤应用作为其服务的一部分，从而实现外观更自然、功能性更强的美容效果，这可能会改变美容行业的消费者偏好和消费模式。
• 各国政府制定新法规以确保合成皮肤的合乎道德使用和处置，重点关注生物相容性和环境影响等问题，这可能会对制造商提出更严格的合规要求。
• 汽车行业将合成皮肤集成到车辆外部以获得更好的传感能力，这可能会影响自动驾驶汽车的开发和采用，使它们对路况和障碍物更加敏感。
• 时尚界正在探索使用合成皮肤来创造可改变颜色或纹理的自适应智能服装，为个性化时尚开辟新途径，并减少针对不同条件对多件服装的需求。
• 随着与配备合成皮肤的机械或基础设施的维护和监控相关的工作变得更加专业化，劳动力市场正在经历转变，需要新的技能组合，并可能导致传统角色的工作被取代。
• 合成皮肤的生产和处置引起的环境问题促使人们研究更可持续的材料和回收方法，这可能会影响行业实践和环境政策。

需要考虑的问题

• 你认为合成皮肤会变得如此先进，以至于人们会选择将它们植入到他们的真实皮肤上吗？
• 您认为合成皮肤在物体、机器和基础设施上的使用程度是否应该受到限制和监管？