物理科技生物学-PHYICA

记录运动和触觉的不易察觉的冒险岛2黑金市公用电话亭薄膜传感器

纳米技术 2022-06-19 23:58:11

东京大学 聚氨酯和金传感器可以抵抗剪切力和摩擦

信用:2020 Someya等

研究人员开发了一种超薄压力传感器,可以直接附着在皮肤上,测量手指与物体的相互作用,为医疗和技术应用产生有用的数据

该传感器对用户的灵敏度和抓握物体的能力影响极小,并且能够抵抗摩擦的干扰

该团队还希望他们的传感器可以用于手工工人技能的数字存档这一新任务

研究人员希望记录与手和手指相关的运动和其他物理细节的原因有很多

我们的手是我们直接与材料和周围环境互动和操纵的主要工具

通过记录手执行各种任务的方式,它可以帮助体育、医学、神经工程等领域的研究人员

但是获取这些数据并不容易

东京大学萨默亚集团的讲师李成勋说:“我们的指尖极其敏感——事实上,如此敏感,一个只有百万分之几米厚的超薄塑料薄膜就足以影响一个人的感觉。”

“因此,手指用的可穿戴传感器必须非常薄

但这显然使它非常脆弱,容易受到摩擦或反复物理动作的损坏

为了克服这一点,我们创造了一种叫做纳米网格传感器的薄而多孔的特殊功能材料

" 李和他的团队为他们的传感器制作了两种层

这两层都是通过一种叫做电纺的工艺制成的,这种工艺类似于蜘蛛织网

一种是绝缘的聚氨酯网,其纤维厚度约为200纳米至400纳米,约为人类头发厚度的1/500

第二层是形成传感器的功能电子元件的线的模板状网络

这是由黄金制成的,使用聚乙烯醇支撑框架,通常在隐形眼镜中发现,制造后被洗掉,只留下它支撑的黄金痕迹

多层结合形成功能性压力和运动传感器

鲁棒的指尖传感器

传感器可以抵抗剪切力和摩擦

敏感的指尖

该传感器比人的头发薄得多,不影响灵敏度

学分:东京大学横田李总会 “在18名受试者的帮助下,我们对传感器进行了一系列严格的测试,”李说

“他们证实,传感器是不可感知的,与不连接传感器执行相同任务相比,既不会影响通过摩擦抓住物体的能力,也不会影响感知的灵敏度

这正是我们所希望的结果

" 该传感器比人的头发薄得多,不影响灵敏度

信用:2020 Someya等

这是世界上第一次成功证明指尖安装的传感器对皮肤敏感度没有影响

即使在以100千帕(大致相当于大气压)的力摩擦表面300次而不破裂后,该传感器仍保持其作为压力传感器的性能

该团队希望看到的一个新颖的应用是工匠精细工艺的数字存档,甚至是高技能外科医生的工作

如果这些过程能够被记录下来,就有可能训练机器如何以前所未有的保真度完成任务

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