柔軟彈性電極可用電信號(hào)模擬觸覺

有望用于虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域

2024年07月03日08:58 來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)

　　科技日?qǐng)?bào)北京7月2日電 （記者劉霞）美國(guó)加州大學(xué)圣迭戈分?？茖W(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的小組開發(fā)出一款柔軟且有彈性的電子設(shè)備。當(dāng)佩戴在皮膚上時(shí)，這款設(shè)備能模擬皮膚上感受到的壓力或振動(dòng)。最新研究為開發(fā)用于虛擬現(xiàn)實(shí)、醫(yī)療假肢和可穿戴技術(shù)等應(yīng)用的先進(jìn)觸覺設(shè)備奠定了基礎(chǔ)。相關(guān)論文發(fā)表于新一期《科學(xué)·機(jī)器人》雜志。

　　最新設(shè)備由一個(gè)柔軟且可拉伸的電極連接到硅膠貼片上組成。該電極由一種新型聚合物材料制成。聚合物材料由兩種聚合物構(gòu)建塊組成：一種是導(dǎo)電的剛性聚合物PEDOT:PSS，另一種是柔軟的彈性聚合物PPEGMEA。通過(guò)優(yōu)化這些聚合物構(gòu)建塊的比例，他們?cè)O(shè)計(jì)出了這種既導(dǎo)電又可拉伸的電極。

　　該設(shè)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(guò)導(dǎo)線與外部電源相連。通過(guò)向皮膚發(fā)送溫和的電流，它可以根據(jù)信號(hào)的頻率產(chǎn)生壓力或振動(dòng)的感覺。

　　研究人員解釋稱，現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)電刺激重建觸覺，由于使用了不太貼合皮膚的剛性金屬電極，經(jīng)常會(huì)引起疼痛。為解決這些問題，他們開發(fā)出了這種柔軟且有彈性的電極，它能與皮膚無(wú)縫貼合，可以使用電信號(hào)提供廣泛的觸覺體驗(yàn)，而不會(huì)讓佩戴者感到疼痛。此外，新設(shè)備增強(qiáng)了電極拉伸性，可確保電流指向皮膚上的特定位置。

　　在測(cè)試中，10名參與者將設(shè)備佩戴在前臂上。研究人員與荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)科學(xué)家和心理學(xué)家合作，確定了可檢測(cè)到的最低電流水平。然后，他們調(diào)整了電刺激的頻率，讓參與者感受到了壓力或振動(dòng)的感覺。

(責(zé)編：?jiǎn)虡I(yè)瓊、陳鍵)

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