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柔軟彈性電子設備面世
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當前報紙日期:
2024 11月26日 星期
 
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柔軟彈性電子設備面世

小 米


柔軟且可拉伸的電極通過電刺激在皮膚上重現振動或壓力等觸覺

    柔軟彈性電子設備面世

    在探索人機交互的新邊界上,科學家們正以前所未有的創新力推動技術進步,尤其是在觸覺回饋領域。美國加州大學聖達戈分校的研究團隊日前開發出一款柔軟且有彈性的電子設備。當佩戴在皮膚上時,這款設備能模擬皮膚上感受到的壓力或振動。最新研究為開發用於可穿戴技術等應用的先進觸覺設備奠定了基礎。

    研究人員表示,最新設備由一個柔軟且可拉伸的電極連接到硅膠貼片上組成。硅膠是一種高活性吸附材料,屬非晶態物質,不溶於水和任何溶劑,無毒無味,化學性質穩定,除強鹼、氫氟酸外不與任何物質發生反應。這款柔軟且可拉伸的電極由一種新型聚合物材料製成,聚合物材料由兩種聚合物構建塊組成:一種是導電的剛性聚合物“PEDOT:PSS”,另一種是柔軟的彈性聚合物為“PPEGMEA”。通過優化這些聚合物構建塊的比例,他們設計出了這種既導電又可拉伸的電極。據悉,該設備可以像貼紙一樣貼在指尖或前臂上,與皮膚直接接觸的電極通過導線與外部電源相連。通過向皮膚發送溫和的電流,它可以根據信號的頻率產生壓力或振動的感覺。

    研究人員解釋稱,現有技術通過電刺激重建觸覺,由於使用了不太貼合皮膚的剛性金屬電極,經常會引起疼痛。為解決這些問題,他們開發出了這種柔軟且有彈性的電極,它能與皮膚無縫貼合,可以使用電信號提供廣泛的觸覺體驗,而不會讓佩戴者感到疼痛。此外,新設備增強了電極拉伸性,可確保電流指向皮膚上的特定位置。

    研究團隊公開視頻顯示,為了驗證這款設備的效果,研究人員邀請了十名志願者參與實驗。實驗中,志願者們將設備佩戴在前臂上,研究人員通過調整電刺激的頻率和強度,引導他們體驗到了清晰可辨的壓力和振動感。特別值得一提的是,由於電極的柔軟性和與皮膚的完美貼合,整個過程中志願者們均未感受到任何疼痛或不適,這標誌着在觸覺回饋技術的安全性和舒適度上邁出重要一步。

    研究人員分析指出,這項研究的成功不僅為觸覺回饋技術樹立新的里程碑,更為虛擬實境、醫療假肢等領域的未來發展鋪平了道路。在虛擬實境領域,使用者將能夠通過這款設備更加真實地感受到虛擬世界中的觸覺回饋,極大地提升沉浸感;在醫療康復領域,它則有望成為幫助殘障人士恢復觸覺感知、提升生活質量的重要工具。隨着技術的不斷成熟和完善,研究團隊有理由相信,在不久的將來,這種柔軟可拉伸的觸覺設備將深刻改變我們的生活方式,讓科技更加貼近人心。

    小    米

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