双峰“电子皮肤”
通过使用磁场,科学家们开发了一种电子传感器,可以同时处理非接触式和触觉刺激。由于各种刺激信号的重叠,之前的尝试迄今为止未能将这些功能组合在单个设备上。
最大的人体器官——皮肤——可能是身体功能最多样的部分。它不仅能够在几秒钟内区分出最多样化的刺激,而且还可以对广泛范围内的信号强度进行分类。新型传感器是具有相似特性的电子对应物,可以简化虚拟现实应用中人机交互。
当前的系统要么通过仅注册物理触摸来工作,要么通过以非接触方式跟踪对象来工作。两种相互作用途径都结合在传感器上,称为“磁性微机电系统”(m-MEMS)。传感器对不同区域的非接触和触觉交互的电信号进行处理,实时区分刺激的来源,抑制其他来源的干扰影响。
在聚合物薄膜上,科学家们首先制造了一种依靠巨磁电阻 (GMR) 的磁传感器。反过来,该薄膜由硅基聚合物层(聚二甲基硅氧烷)密封,该聚合物层包含一个圆形空腔,设计用于与传感器精确对齐。在这个空隙内,一个灵活的永磁体与从其表面突出的金字塔状尖端集成在一起。即使在弯曲的条件下,它也能正常工作而不会失去其功能;因此,它可以放在指尖上。
这种电子皮肤——除了虚拟现实空间之外——还可以用于例如无菌环境中。外科医生可以在手术过程中使用传感器在不接触医疗设备的情况下处理医疗设备,从而降低污染的危险。
传感器