柔軟彈性電極可用電信號模擬觸覺
有望用于虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域
科技日報北京7月2日電 （記者劉霞）美國加州大學(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，這款設(shè)備能模擬皮膚上感受到的壓力或振動。最新研究為開發(fā)用于虛擬現(xiàn)實、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)·機器人》雜志。
最新設(shè)備由一個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。通過優(yōu)化這些聚合物構(gòu)建塊的比例，他們設(shè)計出了這種既導(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導(dǎo)線與外部電源相連。通過向皮膚發(fā)送溫和的電流，它可以根據(jù)信號的頻率產(chǎn)生壓力或振動的感覺。
研究人員解釋稱，現(xiàn)有技術(shù)通過電刺激重建觸覺，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，它能與皮膚無縫貼合，可以使用電信號提供廣泛的觸覺體驗，而不會讓佩戴者感到疼痛。此外，新設(shè)備增強了電極拉伸性，可確保電流指向皮膚上的特定位置。
在測試中，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的感覺。
