发布日期:2024-10-10 浏览次数:
柔软的弹性电极可以用电信号模拟触觉,在虚拟现实等领域有望使用
通过电刺激,柔软且可拉伸的电极可以再现皮肤上的振动或压力等触觉。图片来源:雅各布工程学院
科技日报记者 刘霞
由美国加州大学圣迭戈分校科学家领导的小组开发了一种柔软而有弹性的电子设备。在皮肤上佩戴时,该设备可以模拟皮肤感觉到的压力或振动。佩戴在皮肤上时,该设备可以模拟皮肤感受到的压力或振动。最近的研究为开发应用于虚拟现实、医疗假肢和可穿戴技术的先进触觉设备奠定了基础。新一期《科学机器人》杂志上发表了相关论文。
最新设备由一个柔软且可拉伸的电极连接到硅胶贴片上。这种电极由一种新型聚合物材料制成。聚合物材料由两种聚合物块组成:一种是导电刚性聚合物PEDOT:PSS,另外一种是柔软的弹性聚合物PPEGMEA。这种既导电又可拉伸的电极是通过优化这些聚合物构建块的比例来设计的。
该装置可像贴纸一样贴在指尖或前臂上,通过电线与外部电源连接与皮肤直接接触的电极。温和的电流通过向皮肤发送,可以根据信号的频率产生压力或振动的感觉。
研究者解释说,现有的技术是通过电刺激来重建触觉的,因为使用了不太适合皮肤的刚性金属电极,常常会引起疼痛。为了解决这些问题,他们开发了这种柔软有弹性的电极,可以无缝贴合皮肤,在不让佩戴者感到疼痛的情况下,可以使用电信号提供广泛的触觉体验。另外,新设备增强了电极的拉伸性能,可以保证电流指向皮肤的特定位置。
10名参与者在测试过程中将设备戴在前臂上。研究人员与荷兰阿姆斯特丹大学的科学家和心理学家合作,确定了最低电流水平。接着,他们调整了电刺激的频率,使参与者感到压力或振动。