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美国斯坦福大学的研究团队近日成功开发出一种兼具弹性、可变色和压力敏感特性的新型电子皮肤，这是迄今为止最接近变色龙皮肤的人造材料。这种电子皮肤能够通过不同力度的触摸改变颜色，未来在交互式可穿戴设备、人造义肢和智能机器人等领域具有广阔的应用前景。

尽管此前已有多种变色材料问世，但很少有材料能够同时感知压力，且不具备弹性。而这款新型电子皮肤首次集成了这三种特性。论文第一作者、斯坦福大学的周河秀（音译）表示，这是一种仿变色龙的弹性电子皮肤，通过改变施加压力的大小和时间，可以轻松控制电子皮肤的颜色；反之，也可以通过颜色变化来分辨压力大小。

新型电子皮肤主要由两部分组成：弹性微结构聚合材料和弹性电致变色聚合材料。前者能够随压力改变电压，后者则能随电压变化而呈现红色或蓝色。这种设计使得电子皮肤在受到压力时，能够产生可逆的颜色变化。

研究人员通过一个绒毛熊演示了电子皮肤的变色过程。他们在小熊掌上贴上压敏材料，并与放置在小熊腹部的电致变色材料连接。初始状态下，电致变色材料呈暗红色；轻握小熊掌（压力约50千帕）时，颜色变为蓝灰；松开后恢复暗红；用力握（约200千帕）时，则变为淡蓝色。

研究人员解释，这一过程涉及多步骤机制：握手的压力使压敏材料电阻下降，导致电致变色材料电压升高，氧化材料使其化学结构发生轻微改变，从而显著改变其吸收光谱。压力消除后，这一过程迅速逆转。

尽管目前研究中使用的电致变色材料仅能在红蓝之间转变，但研究人员希望未来能开发出更多颜色的材料，以拓展应用范围。电子皮肤有望与可穿戴设备（如衣服、智能手机、智能手表等）结合，将多种颜色整合到一种设备中，作为互动式装饰或表达情绪的方式。

周河秀指出，电子皮肤的颜色变化还可用于压力分辨，这种系统能够与任何需要表面压力检测的设备结合。此外，其伪装功能可用于义肢和智能机器人。弹性系统能够很好地贴附在曲面和动态表面上，这是传统坚硬材料无法实现的。