新型自愈合“痛神经”赋予机器人类人反射，科技进步再创奇迹

来自中国东北师范大学的研究人员开发了一种新型柔软的果冻状电子“痛神经”，这可能让机器人拥有像人类一样的反射能力。研究人员解释说，这些“神经”能够感知不同强度的压力，而不仅仅是有或没有。

更有意思的是，这些神经在“受伤”后似乎变得更加敏感。随着时间的推移，它们在“愈合”后会变得平静，不再那么敏感。

很令人惊讶的是，这些新的电子神经在受损后能够自我修复。理论上，它们也可以用来引发反射，比如把肢体移开“疼痛”源。

从这个角度来看，这些神经的表现和生物的痛觉反应非常相似。实际上，比之前开发的类似机器人传感器更相似。

目前，大多数 机器人传感器 的性质往往是二进制的，也就是说，它们要么可以触摸，要么不能。它们通常是无状态的，这意味着它们在检测到疼痛后会立刻‘忘记’疼痛。

感知机器人的崛起

这种传感器通常比较脆弱，这意味着任何损坏往往需要完全更换。在人类中，神经能够‘编码’疼痛的强度。

它们在受伤后会保持一段时间的敏感性。随着时间的推移，人类的神经能够逐渐恢复到正常状态。

所有这些意味着你的身体能够对受损的组织提供一定的保护。因此，这种新型机器人“神经”试图使用硬件而不是软件来复制这种行为。

这一新发展的关键是叫做忆阻器的东西。这些是电子元件，其电阻取决于它们过去发生的事情。

这很重要，因为神经元能够记住过去的刺激，而疼痛的敏感性与过去的经历有关。不过，大多数忆阻器只在两种状态之间切换（即开或关）。

然而，研究人员使用的新材料具有16个稳定的级别，有点像调光开关，而不是普通的开关。每个级别代表不同的疼痛强度，从完全没有疼痛到轻度、中度、重度等。

此外，团队还充分利用了明胶（与胶原蛋白中的相同蛋白质）。这是一个很好的选择，因为它能像生物体一样导电。

当加热时，它也会自然愈合，并具有能够有效引导离子运动的化学基团。团队解释，这样镁离子等就能移动并形成微小的导电路径。

在小鼠上进行测试

这些路径以可预测的步骤形成，给忆阻器提供了16个疼痛级别。这个设置让压力传感器能够将物理力转化为电子电流，从而触发反应，比如肌肉激活。

团队甚至成功将新的神经连接到小鼠的坐骨神经进行测试。他们发现，传感器能够在小鼠身上像自然反射弧一样触发肌肉反应（也就是说，不需要大脑）。

明胶的愈合方式与生物体不同。要“愈合”，明胶需要在60°C的环境中暴露，以便重新结合。这对生物体来说并不安全，但对机器人来说却完全没问题。

这一发现并不是为了让机器人具备感知疼痛的能力，而是更多地涉及机器人工程的安全性和耐用性。例如，它可以帮助机器人在工作时自我保护。

也许它还能帮助机器人“学习”哪些东西是危险的，就像人类在小时候学习的那样。理论上，它也可以被应用于能够根据患者需求做出反应的假肢。