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新型人造毛发传感器 让假肢有“触觉”

2016/12/10 来源:Ofweek
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导读
据国外媒体报道,或许有一天机器人也能够感觉到微风拂面,你相信吗?


事实上,对于我们人类来说,皮肤不仅仅是保护我们免受微尘和细菌侵袭的屏障,也是感受外界环境变化的传感器。通过皮肤的感觉,我们既能感受微风拂面之轻,也更清楚外力打击之痛,我们能感受到冷热变化、干燥潮湿或是光滑粗糙。随着研究人员研发机器人技术的进一步深入,其也正在努力寻求如何打造像真实皮肤一样的功能。

中国哈尔滨工业大学材料科学教授何晓东(音译)以及其同事在这方面进行了创新,他们研发的新技术能够模仿人体表面的细微毛发,人类正是通过这些毛发将感觉信息传递到皮肤神经。相关研究发表在新一期的国际着名杂志《美国化学学会应用材料与界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)上。

研究人员采用30微米的细线代替毛发,他们在硅脂橡胶中嵌入一排细微电线,这排电线的作用就是给人造皮肤带来外界信息。

当然,这种电线并不会像真实的毛发那样感觉压力或运动变化。其通过位移来对外界环境变化做出判断。电线本身带有少量电荷,会形成一个小型磁场。当一个或者多个电线被移动时,其周围磁场就会发生相应变化。

研究人员发现,这种设备的灵敏度非常高,甚至能够检测到一只苍蝇。其也能够检测到物体从表面划过,甚至可以感觉到轻微的风。

研究人员指出,创新的关键在于所选择的电线材质。研究人员此前使用碳纳米管来制造人造毛发,但效果并不理想。而此次研究团队使用由导电钴合金制成的玻璃包线。这种材质的电线韧性较高,能够随意打结且不会断裂。该研究团队认为,这种材料的耐用性和经济性足以使其能够在现实世界中普及。

该研究成果能够用于传感假肢或是相应的医疗保健设备。在一封电子邮件中,研究人员称他们尝试将传感器连接至机器人手臂,模仿人类的手指。这对于仿生机器人有重要作用,可以帮助其判断何时该紧紧抓住或拿起东西。此外,研究人员称他们正在努力缩小整个传感器设备的尺寸,目前其有2英寸长。

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