首款具仿生三維架構的電子皮膚

考點解析

“段落的作用”是說明文考查中的一個重要考點，常見的考試題型有：1．某個段落在文中有什么作用？ 2．X 段和Y 段能否調換順序，為什么？一般來說，首段有引出說明對象、領起下文、引起讀者閱讀的興趣的作用；中間段有承上啟下的作用；尾段有總結全文或呼應開頭的作用。

①中國科學家成功研制出首款三維電子皮膚，研究團隊通過模仿人類皮膚的結構和功能，開發出能夠感知壓力、溫度和濕度變化的三維電子皮膚。可在物理層面實現對壓力、摩擦力和應變三種力學信號的同步解碼和感知，對壓力位置的感知分辨率約為0.1 毫米，接近于真實皮膚。這一成就標志著我國在智能傳感和仿生技術領域的重大突破。

②三維電子皮膚能夠通過模仿人類皮膚的結構和功能，實現對物體形狀、質地和溫度等多種信息的感知。皮膚之所以能敏銳感知力學信號，是因為其內部有很多高密度排列且具有三維空間分布的觸覺感受細胞，能準確感知外界刺激。

③團隊研制出的仿生三維電子皮膚由“表皮”“真皮”和“皮下組織”構成，各部分質地均與人體皮膚中的對應層相近。傳感器及電路在皮膚內深淺分布，部分傳感器更靠近皮膚表面，對外部作用力高度敏感，分布于深處的傳感器則對皮膚變形更為敏感。

④比如，我們一塊食指指尖大小的電子皮膚內就擁有240 個金屬傳感器，這些傳感器每個僅有兩三百微米，其空間分布上與人體皮膚中觸覺感受細胞的分布相近。當電子皮膚觸摸外界物體時，傳感器收集到的信號會經過系列傳輸和提取處理，再結合深度學習算法，使電子皮膚能精確感知物體的軟硬和形狀。

⑤電子皮膚實際上是模仿人類皮膚感知功能的一種新型傳感器，未來可裝于醫療機器人指尖進行早期診療，還可像創可貼一樣貼在人的皮膚上實時監測血氧、心率等健康數據。這款仿生三維電子皮膚為電子皮膚的研發和應用提供了新路徑。

⑥首先，在機器人技術方面，三維電子皮膚的應用將使得機器人能夠更好地適應各種復雜的環境。例如，在災難救援、深海探測等極端環境下，三維電子皮膚的使用，將使得機器人能夠更好地感知到周圍環境的變化，從而做出更加準確的判斷和決策。

⑦在可穿戴設備方面，三維電子皮膚的應用將為智能手環、智能手表等設備帶來更高的智能化水平。傳統的可穿戴設備主要依賴于加速度計、陀螺儀等傳感器來實現對人體運動狀態的監測。而三維電子皮膚則能夠直接感知到人體皮膚表面的壓力、溫度和濕度變化，從而實現對人體健康狀況的實時監測。

⑧在醫療健康領域，三維電子皮膚的應用將為遠程醫療、康復治療等方面帶來革命性的變革。傳統的醫療診斷方法往往依賴于醫生的經驗和主觀判斷，而三維電子皮膚則能夠提供客觀、準確的生理參數數據，幫助醫生做出更加準確的診斷。此外，在康復治療方面，三維電子皮膚還可以作為一種有效的生物反饋工具，幫助患者了解自己的身體狀況，從而提高康復效果。

（選自《人民日報》 2024 年6 月5 日，有改動）

考點演練

1．根據文章內容，說說這款三維電子皮膚可能應用在哪些領域。

2．選文④段使用了什么說明方法？請簡要分析。

3．未來三維電子皮膚在人們的生活中還能發揮哪些優勢？結合文章內容，談談你的設想。

（山東 馬含佩供稿）