双模式电子皮肤:基于磁场的非接触与触觉融合感知
科学家利用磁场开发出能同时处理非接触与触觉刺激的电子传感器。此前尝试因各刺激信号重叠,未能在单一设备融合这两功能。
人体最大器官——皮肤——极可能是身体功能最多样的部分。它不仅能在几秒内区分最多样刺激,还能跨宽范围分类信号强度。新传感器是具有类似特性的电子对应物,可简化虚拟现实应用中人机交互。
现有系统要么只记录物理接触,要么只以非接触方式跟踪物体。两种交互途径现融合于该传感器,称为“磁微机电系统”(m-MEMS)。传感器在不同区域处理非接触与触觉交互的电信号,实时区分刺激来源并抑制其他干扰源影响。
在薄聚合物薄膜上,科学家先制造依赖巨磁阻(GMR)的磁传感器。该薄膜再由含圆形腔的硅基聚合物层(聚二甲基硅氧烷)封装,腔精准对准传感器。腔内集成柔性永久磁铁,表面突出金字塔状尖端。即使弯曲条件下也能工作不失功能;因此可置于指尖。
这种电子皮肤——除虚拟现实空间外——也可用于无菌环境。外科医生可用传感器在手术中不接触操作医疗设备,降低污染风险。
传感器
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