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      科學家開發新型電子皮膚 使用微小的磁性毛發來感知觸摸

      2022-05-01 09:22:23來源:cnBeta.COM 閱讀量:25366

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      導讀:電子皮膚是具有電子特性的薄膜材料,使其能夠執行自然人類皮膚的一些功能,如記錄觸摸、壓力、溫度甚至疼痛。這些人造皮膚可能對重大受傷后需要移植的病人有用,或者為假肢和機器人提供更先進的觸覺。
        人體最大的器官--皮膚在促進我們的觸覺方面起著關鍵作用,但它的敏感性很難在人造皮膚上復制?,F在,研究人員已經開發出一種新型的電子皮膚(e-skin),它含有微小的嵌入式毛發,可以精確感知觸摸和移動方向。
       
        電子皮膚是具有電子特性的薄膜材料,使其能夠執行自然人類皮膚的一些功能,如記錄觸摸、壓力、溫度甚至疼痛。這些人造皮膚可能對重大受傷后需要移植的病人有用,或者為假肢和機器人提供更先進的觸覺。
       
        在這項新研究中,來自德國開姆尼茨工業大學和德累斯頓萊布尼茨固體與材料研究所 (IFW) 的研究人員開發了一種含有新型傳感器的電子皮膚,使其對觸摸特別敏感。這一突破來自于對人類觸覺中一個重要但被忽視的因素的模仿--皮膚內的微小毛發。
       
        科學家們將微小的磁性毛發嵌入到一種彈性材料中,以制造他們的電子皮膚。與天然毛發一樣,這些人造毛發有球狀的根部,位于電子皮膚的表面之下,當上面的毛發被觸碰時,它們會移動。這些根部的每一個都被一個三維磁性傳感器所包圍,允許實時跟蹤根部的確切位置。這使得整個傳感器矩陣不僅能記錄下頭發被觸摸的情況,還能記錄下觸摸在電子皮膚上的方向。
       
        該研究的第一作者Christian Becker說:“我們的方法允許在三維空間中精確排列功能傳感器元件,可以在平行制造過程中大規模生產。這樣的傳感器系統極難通過既定的微電子制造方法產生。”
       
        這項研究發表在《自然-通訊》雜志上。
       
        該團隊表示,這些磁性傳感器可以相當容易地制成散裝片。然后,它們可以通過一個被稱為微型折紙的過程,自行折疊成3D盒子,以容納發根。

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