使仿生手臂再現(xiàn)人體的各種感受，是該領域發(fā)展的一大目標，作為極富意義的一步，美國約翰．霍普金斯大學醫(yī)學院科學家，開發(fā)出一種電子皮膚，成功讓仿生手臂使用者感受到「痛」，將失去的知覺重新帶回人們身邊。

疼痛人人都怕，但它對我們的生活──甚至生存，卻又非常重要，如果缺少這種感受，我們可能會深陷危險而渾然不知，不懂得該避開災難、減少傷害。
該研究合著者、生物醫(yī)學工程研究生 Luke Osborn 表示，「痛覺可以保護人體免于受傷，讓我們知曉何謂危險，比如鋒利的刀刃?！顾a充，「但仿生手臂無法感受到疼痛，這可能會導致?lián)p傷，因此我們找出一種有意義的方式替肢障者賦予痛覺?！?/p>

▲Luke Osborn 與新研發(fā)的電子皮膚

目前的仿生手臂尚無法產(chǎn)生真實的觸覺反饋，因此使用者無法從指尖分辨觸碰的東西光滑、粗糙、冰冷或者燙；也因此，約翰．霍普金斯大學醫(yī)學院的學者們，開發(fā)出一種稱之為 e-dermis 的電子皮膚，使仿生手臂也能感受到痛覺。
       具體而言，該技術模擬皮膚內(nèi)痛覺感受器（nociceptor）應對疼痛的方式，使電子皮膚承受的壓力，會經(jīng)由設置在手臂內(nèi)的電子神經(jīng)刺激器傳達至大腦，進而讓使用者實際體會到「痛」。
研究人員解釋，人體有所謂的機器式受器（mechanoreceptor），可以將觸碰接受到信息傳達給大腦，藉此產(chǎn)生觸覺，而痛覺感受器則會在我們觸碰尖銳物體時，傳達痛覺給大腦；研究團隊打造出的多層次電子皮膚，便是以模擬這些不同感受器官的反應為目標。

▲電子皮膚傳導痛覺的過程

一位參與實驗的肢障者表示，他能夠藉此分別物體是圓是尖，并稱痛感最大約為 3 級──不舒服，但可以忍受的程度；他提到，「經(jīng)過這么多年，我感覺自己失去靈魂的手，彷佛再次獲得了生命，我可以直覺地分辨疼痛與非疼痛，本能理解自己的手是否處于危險之中?！?br />        Osborn 認為，這項系統(tǒng)最令人意外的是能夠識別不同等級的刺激，視物體、力道的差異，實驗者感受到的可能是壓力或疼痛。
肢障者們可以藉由這這項技術維護自己的仿生手臂，避免因疏忽導致毀損，如同人類會因為疼痛自動避開危險一樣；鋒利的物體、高熱都可能使仿生手臂指尖、表皮受損，而這會帶來龐大的修理費用。

▲該電子皮膚使仿生手臂能如同真正的人體般，自動避開可能造成危害的物體

而為使仿生手臂更加接近人體反應，研究人員還透過該技術，賦予仿生手臂「痛覺反射」，當仿生手臂的指尖觸碰尖銳物體時，會自動拉開手指，避免傷害，而這個動作就如同人體的反射動作一般，是使用者無法自由控制的。

▲當觸碰到尖銳物體時，手指會自動彈開避免傷害。

在重賦肢障者痛覺以外，Osborn 認為 e-dermis 技術還能使機器人更有「人性」，或者拓展應用至太空服、手套上。

研究團隊計劃將進一步開發(fā)這項技術，提供肢障者更具意義的觸覺信息，并期望未來該技術能夠廣泛應用于仿生手臂上，給予更多肢障者保護自己手臂的管道。