团队开发双峰电子皮肤看具体内容

孙巧钧
导读 通过巧妙利用磁场,来自亥姆霍兹-德累斯顿-罗森多夫(HZDR)和林茨约翰尼斯开普勒大学的科学家开发出了第一个可以处理非接触和触觉刺激的电子

通过巧妙利用磁场,来自亥姆霍兹-德累斯顿-罗森多夫(HZDR)和林茨约翰尼斯开普勒大学的科学家开发出了第一个可以处理非接触和触觉刺激的电子传感器。来自Helmholtz-Dresden-Rossendorf(HZDR)和林茨约翰尼斯开普勒大学的科学家开发了第一个可以处理非接触和触觉刺激的电子传感器。到目前为止,由于各种刺激的重叠信号,以前的尝试未能将这些功能结合在单个设备上。由于传感器可以很容易地应用于人体皮肤,因此可以为虚拟和增强现实场景提供无缝交互平台。研究人员已经在科学杂志《自然通讯》上发表了这些结果。

人体最大的器官——皮肤——可能是人体最全面的部分。它不仅能分辨出几秒钟内变化最大的刺激,还能对大范围内的信号强度进行分类。HZDR离子束物理和材料研究所Denys Makarov博士领导的研究小组和林茨大学Martin Kaltenbrunner教授领导的软电子实验室已经成功制造出具有类似特性的电子等价物。据科学家Denys Makarov解释,他们的新传感器可以大大简化人和机器之间的交互。“虚拟现实中的应用变得越来越复杂。因此,我们需要能够处理和区分多种交互模式的设备。”

然而,当前的系统仅通过记录物理触摸或者通过以非触摸方式跟踪对象来工作。两种相互作用路径首次在传感器上结合,被科学家称为“磁性微机电系统”(m-MEMS)。该出版物的第一作者,来自HZDR的金戈博士说:“我们的传感器处理不同区域的非接触和触觉交互的电信号,并通过这种方式,区分刺激源,并实时抑制刺激。来自其他来源的令人不安的影响。”这项工作是基于科学家的非传统设计。

所有表面都是柔性的。

首先,他们在聚合物薄膜上制作了一个磁性传感器,它依赖于所谓的巨磁阻(GMR)。薄膜又被硅基聚合物层(聚二甲基硅氧烷)密封,该聚合物层包含圆形空腔,该空腔被设计成与传感器精确对准。在这个间隙中,研究人员集成了一个柔性永磁体,其表面伸出一个金字塔形的尖端。马卡罗夫评论道,“结果更让人联想到带有光学装饰的保鲜膜。”“但这恰恰是我们传感器的优势之一。”这就是它保持如此灵活的原因:它完全适用于所有环境。即使在弯曲条件下,也能正常工作而不丧失功能。因此,传感器可以容易地放置,例如,

科学家就是用这种方法测试他们的发展。金详细解释说:“在雏菊叶上,我们连接了一个永久磁铁,其磁场指向与平台上的磁铁相反的方向。”现在,当手指接近这个外部磁场时,GMR传感器的电阻发生变化:它下降。直到手指真正接触到树叶。此时由于内置永磁体被压得更靠近GMR传感器,叠加了外部磁场,所以突然上升。“这就是我们的m-MEMS平台如何在几秒钟内实现从非接触到触觉交互的明显转变,”金戈说。

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