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hydac傳感器新型傳感器重現(xiàn)逼真觸覺
點擊次數(shù)：730 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，那就是恢復準確的觸覺。如今，研究人員報告說，在不遠的將來，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，多個研討團隊一直試圖為假肢佩帶者康復觸覺。例如，兩年前，美國俄亥俄州克利夫蘭市凱斯西儲大學的研討人員陳述說，通過在假手運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——機械性感受器發(fā)送的信號仍存在無窮區(qū)別。
當人體中的機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化學工程師鮑哲南帶領的研討人員，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的技能，研討人員改造了實驗鼠的大腦神經(jīng)細胞，使得人工肌膚能夠向這種改造后的細胞傳遞電信號。
鮑哲南說，壓力傳感器的一個難點即是感知細小力氣，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》雜志上陳述了這一研討成果。
伊利諾伊大學香檳分校從事柔性電子研討的化學家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，她期望運用靈敏的有機電子產(chǎn)品來完結這項使命。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。