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人體最大的器官--皮膚在促進(jìn)我們的觸覺方面起著關(guān)鍵作用，但它的敏感性很難在人造皮膚上復(fù)制。現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新型的電子皮膚(e-skin)，它含有微小的嵌入式毛發(fā)，可以精確感知觸摸和移動(dòng)方向。
電子皮膚是具有電子特性的薄膜材料，使其能夠執(zhí)行自然人類皮膚的一些功能，如記錄觸摸、壓力、溫度甚至疼痛。這些人造皮膚可能對(duì)重大受傷后需要移植的病人有用，或者為假肢和機(jī)器人提供更先進(jìn)的觸覺。
在這項(xiàng)新研究中，來自德國開姆尼茨工業(yè)大學(xué)和德累斯頓萊布尼茨固體與材料研究所 (IFW) 的研究人員開發(fā)了一種含有新型傳感器的電子皮膚，使其對(duì)觸摸特別敏感。這一突破來自于對(duì)人類觸覺中一個(gè)重要但被忽視的因素的模仿--皮膚內(nèi)的微小毛發(fā)。
科學(xué)家們將微小的磁性毛發(fā)嵌入到一種彈性材料中，以制造他們的電子皮膚。與天然毛發(fā)一樣，這些人造毛發(fā)有球狀的根部，位于電子皮膚的表面之下，當(dāng)上面的毛發(fā)被觸碰時(shí)，它們會(huì)移動(dòng)。這些根部的每一個(gè)都被一個(gè)三維磁性傳感器所包圍，允許實(shí)時(shí)跟蹤根部的確切位置。這使得整個(gè)傳感器矩陣不僅能記錄下頭發(fā)被觸摸的情況，還能記錄下觸摸在電子皮膚上的方向。
該研究的第一作者Christian Becker說：“我們的方法允許在三維空間中精確排列功能傳感器元件，可以在平行制造過程中大規(guī)模生產(chǎn)。這樣的傳感器系統(tǒng)極難通過既定的微電子制造方法產(chǎn)生。”
這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然-通訊》雜志上。
該團(tuán)隊(duì)表示，這些磁性傳感器可以相當(dāng)容易地制成散裝片。然后，它們可以通過一個(gè)被稱為微型折紙的過程，自行折疊成3D盒子，以容納發(fā)根。
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