7 月 1 日消息，加州大学圣地亚哥分校的研究团队在触觉技术领域取得了重大突破。他们研发出了一款革命性的电子设备，可以逼真地模拟皮肤上的压力和振动感，同时不会引起任何不适感。这项技术有望使虚拟现实、假肢和可穿戴设备提供更沉浸式的交互体验。
该装置由一个柔软的可拉伸电极组成，电极附在硅胶贴片上。它可以像贴纸一样贴在指尖或前臂上。电极直接与皮肤接触，通过电线连接到外部电源。通过向皮肤发送微弱的电流，该装置可以根据信号的频率产生压力或振动的感觉。
“我们的目标是创建一种可穿戴系统，可以使用电信号提供广泛的触觉，而不会给佩戴者带来疼痛，”该研究的共同第一作者、加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院纳米工程博士后研究员 Rachel Blau 说。
现有的通过电刺激重现触觉的技术通常会引发疼痛，因为使用的是刚性金属电极，而金属电极与皮肤的贴合度不佳。这些电极与皮肤之间的气隙可能会导致疼痛的电流。
为了解决这些问题，Blau 和加州大学圣地亚哥分校化学与纳米工程系教授 Darren Lipomi 领导的研究团队开发出了一种柔软、有弹性的电极，可以无缝贴合皮肤。
该电极由一种新型聚合物材料制成，这种材料由两种现有聚合物的构建块构成：一种导电的刚性聚合物，称为 PEDOT:PSS，另一种柔软的弹性聚合物，称为 PPEGMEA。“通过优化这些 [聚合物构建块] 的比例，我们通过分子设计出一种既导电又可拉伸的材料，”Blau 说道。
聚合物电极采用激光切割成弹簧状同心设计，并附着在硅胶基板上。“这种设计增强了电极的可拉伸性，确保电流瞄准皮肤上的特定位置，从而提供局部刺激以防止任何疼痛，”加州大学圣地亚哥分校机械与航空航天工程系博士生、该研究的另一位共同第一作者 Abdulhameed Abdal 说道。Abdal 和 Blau 与加州大学圣地亚哥分校纳米工程本科生 Yi Qie、Anthony Navarro 和 Jason Chin 一起致力于电极的合成和制造。
“我们发现，通过增加频率，参与者感受到的振动比压力更大，”阿卜杜勒说。“这很有趣，因为从生物物理学角度来看，我们从未确切知道皮肤如何感知电流。”
这些新见解可能为虚拟现实、医疗假肢和可穿戴技术等应用的先进触觉设备的开发铺平道路。
译自：ucsd.edu
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