日本东京工业大学的土方亘副教授开发出了无需外部电源即可检测到与人或物体的接触的人造皮肤。该人造皮肤利用源自树脂的材料制作，在保持柔软性的同时，成功提高了检测灵敏度。预计将作为采用柔软材料等的“软体机器人”表面的包覆材料等使用，计划两年后完成实用化。
福祉和护理现场面临着劳动力减少的课题，因此研究人员正在开发可以代替人类工作的机器人。设想是在确保安全性的同时，让机器人与人类协同作业，因此机器人的表面需要有能发挥传感器作用的人造皮肤，这种人造皮肤既要柔软，又要能检测到接触。
用于检测接触的人造皮肤有两类，一类是利用将力转换为电的压电元件，另一类是利用电极间的静电容量变化。压电元件使用陶瓷材料制作，柔软性等存在课题；而静电容量型需要利用外部电源来检测接触，成为实现薄膜化等的障碍。
在将人造皮肤贴到手臂上的实验中，点亮LED作为检测到接触的信号
新开发的人造皮肤采用由氟树脂制成的“驻极体”。驻极体外观呈橡胶状，向这种材料施加高电压，可以在约200摄氏度的温度下制成薄膜。制成的薄膜能将电荷保留在内部，并产生半永久性的电场。
土方副教授等人制作了在电极材料之间层叠驻极体和硅的结构。这样可以将负电荷封入驻极体，在电极上诱导正电荷。向表面的电极施加压力时，硅会变形，电极与驻极体之间的距离发生变化，电极的正电荷移动，电流流动。通过接触施加压力时，电流会流动，因此可以检测到。
新开发的人造皮肤是厚度约为50微米（1微米为100万分之1米）、长和宽均为10厘米的正方形。土方副教授等人研究了在四个角测量电压的方法，这样不仅能检测到接触，还可以确定接触的位置。各点的电压因施加压力的位置而异，可以根据其比值确定接触位置。
另外还实施了确认发电原理的实验，确认新开发的人造皮肤的发电量约为压电元件的560倍。而且，即使是轻微的接触，也能以高灵敏度检测到。
今后将提高可靠性，以防止因反复接触和弯曲而造成的劣化等。
在护齿套中植入人造皮肤，可通过咀嚼动作发电（图片均由东京工业大学的土方副教授提供）
新开发的人造皮肤还有望用作在狭窄空间内工作的传感器的电源。例如，目前正在开发将传感器嵌入护齿套中，通过唾液测量血糖值的装置。该装置以前利用电池驱动，很难在口腔内使用。可以将新开发的人造皮肤贴到牙齿上，利用咀嚼动作为传感器供电等。
日文：铃木游哉，《日经产业新闻》，2021年1月4日
中文：JST客观日本编辑部
