斯坦福大學(xué)成功研發(fā)電子皮膚
2023-05-24 11:47:07 作者 : 張師傅 來(lái)源 : PConline????????警用裝備網(wǎng)訊:?近日消息,美國(guó)斯坦福大學(xué)宣稱(chēng)成功研發(fā)出了一種數(shù)字化的電子皮膚,這一技術(shù)有望在未來(lái)能夠?yàn)闄C(jī)器人研發(fā)與義肢研發(fā)中提供突破性的進(jìn)步。
?。娮悠つw示意圖 圖源網(wǎng)絡(luò))
據(jù)悉,斯坦福相關(guān)研究人員在研發(fā)這一種電子皮膚時(shí)參考了人類(lèi)手指上的“觸覺(jué)器官”。本身,在人類(lèi)手指和手掌上就擁有大量的類(lèi)似“觸摸傳感器”的東西,這些“傳感器”能夠檢測(cè)壓力、溫度等其他外界刺激,并大量分布在名為“棘毛”(Spinosum)的子層中,高低起伏,形同“千山萬(wàn)壑”。
?。ㄈ祟?lèi)皮膚結(jié)構(gòu)與電子皮膚結(jié)構(gòu)示意圖)
當(dāng)人類(lèi)手指接觸物體時(shí),外層皮膚會(huì)向棘毛這一層移動(dòng)。如果是輕度接觸,外層皮膚會(huì)接觸到棘毛層部分的“觸覺(jué)傳感器”,產(chǎn)生輕度觸覺(jué)。若是重度接觸,外層皮膚便會(huì)完全接觸棘毛層的全部“觸覺(jué)傳感器”,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的觸覺(jué)。
(電子皮膚結(jié)構(gòu)相關(guān)示意圖 圖源網(wǎng)絡(luò))
斯坦福研究人員將人類(lèi)手指上的結(jié)構(gòu)復(fù)刻至電子皮膚中,并做到了柔軟如真皮,厚度也僅幾十納米。運(yùn)行條件方面,這種電子皮膚只需要在5V的電壓下運(yùn)行,功耗也較低,并提供了可與多晶硅晶體管相媲美的電氣性能。
該項(xiàng)目的參與者之一、斯坦福大學(xué)化學(xué)工程教授Zhenan Bao稱(chēng):“我們的夢(mèng)想是制造一只完整的手,而非一塊皮膚。其中有多個(gè)傳感器,能夠感知所有的觸覺(jué),包括壓力、應(yīng)變、溫度和震動(dòng),提供一種真正的感覺(jué)”。
(義肢示意圖 圖源網(wǎng)絡(luò))
相關(guān)消息顯示,許多殘障人士寧愿保持原有狀態(tài)也不愿使用義肢,原因是現(xiàn)有的義肢缺乏感覺(jué)反饋,這使得殘障人士感到不自然和不舒服。而電子皮膚這一技術(shù)在未來(lái)有望改善并解決這一問(wèn)題。除此之外,電子皮膚也能夠?qū)χ悄軝C(jī)器人技術(shù)方面提供突破性的進(jìn)步,擁有知覺(jué)的智能機(jī)器人或?qū)a(chǎn)生更多的可能性。
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