80电影天堂网,少妇高潮一区二区三区99,jαpαnesehd熟女熟妇伦,无码人妻精品一区二区蜜桃网站

搜索：  
南洋理工大學(xué)王一凡團(tuán)隊(duì) Small：可用于壓力檢測(cè)和接近感應(yīng)的新型人造皮膚
2023-01-29  來源：高分子科技

  人造皮膚(Artificial Skin)通過其在智能機(jī)器人，人機(jī)交互以及虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，已經(jīng)徹底改變我們的生活。人造皮膚的最初發(fā)展目標(biāo)，是為了在合成系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)天然皮膚的強(qiáng)大感應(yīng)能力，目前為止，研究學(xué)者們?cè)谶@個(gè)目標(biāo)上已經(jīng)取得巨大進(jìn)步。目前的人造皮膚可以像天然皮膚一樣，將包括溫度、壓力/應(yīng)力、濕度、表面性能，和其他生理指標(biāo)等等環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。除了模仿自然皮膚之外，學(xué)者們正在嘗試新的突破，希望實(shí)現(xiàn)超越天然皮膚功能的新型人造皮膚。在這種背景下，開發(fā)出了具有雙響應(yīng)模式的人工皮膚，這類皮膚可以同時(shí)賦予人類或者機(jī)器人觸覺(tactile)與非接觸(touchless)的感應(yīng)能力。然而，盡管已經(jīng)存在這些雙響應(yīng)人造皮膚的報(bào)道，對(duì)于這些研究而言，應(yīng)用大多局限于非接觸感知(proximity perception)或者接近開關(guān)(approach switches)。實(shí)際上，我們?cè)O(shè)想，來自環(huán)境的近端(proximal)輸入應(yīng)該可以傳遞關(guān)于目標(biāo)本身的更多有價(jià)值的信息，例如物質(zhì)組成和類型，而這些在以前的研究中總是被忽視。


  針對(duì)此，新加坡南洋理工大學(xué)機(jī)械與宇航工程學(xué)院王一凡助理教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種離子型的雙響應(yīng)的人造皮膚(iontronic dual-responsive artificial skin)。這種人造皮膚不僅可以靈敏地檢測(cè)外部的壓力水平，還可以探測(cè)環(huán)境中的近端接觸事件。利用多孔材料和離子液體(ionic liquid, IL)，該電容型的人造皮膚具備了非常高的探測(cè)靈敏度。基于人造皮膚傳感陣列，作者進(jìn)一步構(gòu)建了雙模態(tài)控制面板，開發(fā)了可訪問的人機(jī)界面。文章中演示了該人造皮膚的一系列應(yīng)用，包括虛擬游戲角色的操作、電子地圖的導(dǎo)航以及電子書的滾動(dòng)瀏覽。更重要的是，通過將人造皮膚安裝在機(jī)器人系統(tǒng)上，作者概念性地展示了一種非接觸的材料分類系統(tǒng)。相關(guān)成果以“A Dual-Responsive Artificial Skin for Tactile and Touchless Interfaces”為題發(fā)表在《Small》期刊上。該文章第一作者為博士后王海露，通訊作者為南洋助理教授王一凡。


圖1 人造皮膚的基本結(jié)構(gòu)和概述。a)人造皮膚功能的概念性展示。b) PDMS海綿多孔蓬松結(jié)構(gòu)的SEM圖像(比例尺:300μm)。c)導(dǎo)電織物電極表面形貌的SEM圖像(比例尺:200μm)。d)制備的多孔PDMS海綿狀實(shí)體的照片(比例尺:1厘米)。 


圖2 a) 人造皮膚在觸覺感應(yīng)模式下的工作原理和等效電路。b)不同IL含量的樣品的靈敏度響應(yīng)。c) 傳感器在不同壓力下的實(shí)時(shí)電容響應(yīng)。d-e)不同IL含量多孔PDMS樣品的力學(xué)性能和介電性能。f) 傳感器在工作超過11 800次循環(huán)后的耐久性測(cè)試。g) i-DAS的傳感性能與以往工作的比較。 


圖3 a) 人造皮膚非接觸探測(cè)的工作原理及等效電路。b-c)人造皮膚在檢測(cè) PTFE薄膜和銅薄膜靠近時(shí)的傳感能力。d)機(jī)器人手指靠近、接觸和遠(yuǎn)離人類手指時(shí)電容的實(shí)時(shí)變化。e)人造皮膚在探測(cè)不同接近目標(biāo)時(shí)的電容變化。 


圖4 a) 基于人造皮膚的多功能應(yīng)用展示。a) 操作電腦游戲的雙？刂泼姘骞ぷ髁鞒虉D。b)在 低速和高速模式下觸發(fā)游戲角色移動(dòng)的演示，動(dòng)作指令分別由人類手指靠近和觸摸觸發(fā)。c) 演示電子地圖導(dǎo)航和d)電子文檔滾動(dòng)瀏覽。 


圖5 a) 基于人造皮膚的非接觸材料分類系統(tǒng)。a)非接觸式材料分類的工作原理圖。b-d)演示人造皮膚成功分類聚合物，金屬和人體。


  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202206830

版權(quán)與免責(zé)聲明：中國聚合物網(wǎng)原創(chuàng)文章？锘蛎襟w如需轉(zhuǎn)載，請(qǐng)聯(lián)系郵箱：info@polymer.cn，并請(qǐng)注明出處。
（責(zé)任編輯：xu）
【大 中 小】【打印】【關(guān)閉】

誠邀關(guān)注高分子科技

更多>>最新資訊
更多>>科教新聞