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hydac傳感器新型傳感器重現(xiàn)逼真觸覺
點(diǎn)擊次數(shù)：721 發(fā)布時間：2015-10-22
hydac傳感器新型傳感器重現(xiàn)逼真觸覺
新型人造皮膚可讓假肢感知握手輕重,。
hydac傳感器10月22日訊假肢可以奇跡般地恢復(fù)一些截肢者失去的功能,，但它們至今尚無法完成一件事,，那就是恢復(fù)準(zhǔn)確的觸覺。如今,，研究人員報告說,，在不遠(yuǎn)的將來，這些人造的手臂和腿腳有可能獲得接近真實的觸覺,。利用一種兩層的柔韌薄塑料,，科學(xué)家研制出一種新的電子傳感器，能夠模擬人體皮膚中觸覺傳感器的神經(jīng)信息而向小鼠腦組織傳送信號,。
長期以來,，多個研討團(tuán)隊一直試圖為假肢佩帶者康復(fù)觸覺。例如,，兩年前,，美國俄亥俄州克利夫蘭市凱斯西儲大學(xué)的研討人員陳述說，通過在假手運(yùn)用者的手臂外圍神經(jīng)中銜接壓力傳感器然后使其取得了觸覺,。
但是雖然這些成果現(xiàn)已康復(fù)了根本的觸覺,，但其傳感器和信號與肌膚中的天然觸覺傳感器——機(jī)械性感受器發(fā)送的信號仍存在無窮區(qū)別。
當(dāng)人體中的機(jī)械性感受器感遭到壓力后,，它們會發(fā)送一股神經(jīng)脈沖,；壓力越大，脈沖頻率越高,。而之前的觸覺傳感器在更大的壓力下會發(fā)生更強(qiáng)的電信號,，而不是高頻脈沖流。電信號有必要被發(fā)送到另一個處理芯片,，該處理芯片將信號的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成一個數(shù)字脈沖流,，然后才被發(fā)送到周圍神經(jīng)或腦安排中去。
遭到天然機(jī)械性感受器的啟示,，由加利福尼亞州帕洛阿爾托市斯坦福大學(xué)化學(xué)工程師鮑哲南帶領(lǐng)的研討人員,，開始著手研發(fā)能夠直接很多發(fā)生數(shù)字信號的人工肌膚。
據(jù)鮑哲南介紹,，這是*種能夠感知壓力并與大腦交流的柔性人工肌膚，距真正像人類肌膚的柔性人工肌膚“更近一步",。
這種人工肌膚像“一頁紙那么薄",，能夠分為兩層，外層是能夠感知壓力的傳感器,，由塑料資料加上碳納米管制成,；內(nèi)層是由噴墨打印機(jī)印刷出的柔性電子電路,，能夠把壓力信號改變成電信號并傳遞給大腦。
借助一種叫光遺傳學(xué)的技能,，研討人員改造了實驗鼠的大腦神經(jīng)細(xì)胞,，使得人工肌膚能夠向這種改造后的細(xì)胞傳遞電信號。
鮑哲南說,，壓力傳感器的一個難點(diǎn)即是感知細(xì)小力氣,，而他們開發(fā)的人工肌膚連一粒大麥、一小粒食鹽,、一只蝴蝶形成的壓力都能夠感知,。其作業(yè)原理是壓力越大，與電極的觸摸面積越大,，然后導(dǎo)電功能越好,，借此可感知壓力的變化。研討人員下一步將研發(fā)能夠感知溫度,、痛覺等感受的傳感器,。
研討人員在10月16日出書的《科學(xué)》雜志上陳述了這一研討成果。
伊利諾伊大學(xué)香檳分校從事柔性電子研討的化學(xué)家johnrogers表示：“很高興看到此類研討朝著這個方向發(fā)展,，這篇論文令人形象深刻,。"
但是rogers和鮑哲南都著重，讓截肢者取得類似于實在的觸覺仍然有很長的路要走,。舉例來說,，醫(yī)生們不能用人腦安排來接納光信號。這意味著研討人員需求找到別的的辦法,，在很長一段時間內(nèi)將來自假肢的電信號以一種安穩(wěn)而安全的方式傳遞給大腦,。鮑哲南說，她期望運(yùn)用靈敏的有機(jī)電子產(chǎn)品來完結(jié)這項使命,。終究,，跟著這些不同的研討線索交錯在一起，它很可能會給截肢者對于周圍環(huán)境的一種全新的感受,。