压电技术现在可以帮助发送和接收触觉感受

压电技术现在可以帮助发送和接收触觉感受目前,可穿戴设备的原型是位于手背上的一个小型电子板,它与一个薄而灵活的压电元件硬连接,像贴纸一样贴在食指垫上。该元件的厚度不到1毫米。压电材料在受到机械应力或振动时产生电流。这种特性对发送者来说非常有用,当他们在有纹路的表面上移动他们包裹着元件的指尖时,产生的微小振动被转换成电信号,以无线方式传输给接收者。压电材料的另一个特点也开始发挥作用。它们不仅在振动时产生电力,而且在受到电流作用时也会振动。这意味着,当接收者的设备接收到传输的信号时,其指尖元件就会振动,再现发送者感受到的感觉。在迄今为止进行的测试中,该系统能够感知并重现棉花、聚酯、氨纶和突出的字母等表面的感觉,以及塑料棒在指尖滚动的感觉。信号通过蓝牙发送的距离为15米(49英尺),滞后时间仅为1.55毫秒--接收的信号与传输的信号匹配度约为97%。下一步的研究计划进一步完善该技术,这可能涉及提高其触觉分辨率,并使其能够感知和再现冷热的感觉。首席科学家HyeJinKim说:"通过可以附着在皮肤上的轻型和灵活的皮肤触觉再现装置,我们在为开发高度沉浸的虚拟/增强现实内容准备基础环境方面迈出了一步。"有关这项研究的论文最近发表在《NPJ柔性电子》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334675.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1334675.htm

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科学家发现人类感受触觉的隐秘方式

科学家发现人类感受触觉的隐秘方式研究人员还发现,这些毛囊细胞会释放神经递质组胺和血清素,以对触觉做出反应--这些发现可能有助于我们将来了解组胺在湿疹等炎症性皮肤病中的作用。论文的主要作者、帝国理工大学生物工程系的克莱尔-希金斯(ClaireHiggins)博士说:"这是一个令人惊讶的发现,因为我们还不知道为什么毛囊细胞在处理轻触时会发挥这种作用。由于毛囊中含有许多感觉神经末梢,我们现在想确定毛囊是否在激活特定类型的感觉神经,以实现一种未知但独特的机制。"我们通过几种机制来感受触觉:皮肤中的感觉神经末梢检测触觉并向大脑发送信号;神经支配丰富的毛囊检测毛发纤维的运动;被称为C-LTMR的感觉神经只存在于多毛的皮肤中,它处理情感触觉或'感觉良好'的触觉。现在,研究人员可能发现了毛囊中的一个新过程。为了开展这项研究,研究人员分析了人类皮肤和毛囊的单细胞RNA测序数据,发现毛囊细胞中触觉敏感受体的比例高于皮肤中的同等细胞。他们建立了人类毛囊细胞和感觉神经的共培养物,然后对毛囊细胞进行机械刺激,发现这会导致邻近的感觉神经被激活。随后,他们决定研究毛囊细胞如何向感觉神经发出信号。他们采用了一种称为快速扫描循环伏安法的技术来分析培养细胞,结果发现毛囊细胞会释放神经递质血清素和组胺来对触觉做出反应。当他们阻断感觉神经元上这些神经递质的受体时,神经元不再对毛囊细胞的刺激做出反应。同样,当他们阻断毛囊细胞产生的突触囊泡时,它们也无法再向感觉神经发出信号。因此,他们得出结论:毛囊细胞在对触摸做出反应时,会释放出激活附近感觉神经元的物质。研究人员还用皮肤细胞而不是毛囊细胞进行了同样的实验。这些细胞对轻触的反应是释放组胺,但它们没有释放血清素。 希金斯博士说:"这很有趣,因为皮肤中的组胺会导致湿疹等皮肤炎症,而人们一直认为免疫细胞会释放所有的组胺。我们的研究发现了皮肤细胞在组胺释放过程中的新作用,这对湿疹研究具有潜在的应用价值。"研究人员指出,这项研究是在细胞培养物中进行的,需要在活生物体中进行复制,以证实研究结果。研究人员还想确定毛囊是否激活了特定类型的感觉神经。由于C-LTMR只存在于有毛发的皮肤中,他们很想知道毛囊是否有一种我们尚未发现的向这些神经发出信号的独特机制。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1393033.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1393033.htm

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MIT开发的智能手套可利用触觉反馈教授生活与工作技能

MIT开发的智能手套可利用触觉反馈教授生活与工作技能麻省理工学院的研究人员开发出了能够记录、传输和提供个性化触觉反馈的智能手套。这项技术可以增强增强现实的沉浸感,或改善物理学习体验。研究人员使用数字刺绣机将智能手机中使用的触觉致动器编织到纺织品中。目前的迭代产品可以再现模仿抓握物体或按下按钮时的感觉。通过记录感觉并在用户之间传递,手套可以引入新的教学方法。例如,一位钢琴教师测试了这项技术,通过按键顺序的感觉来记录曲调。戴着智能手套的学生在正确的琴键上盘旋时也能感受到同样的感觉,这就为数字传输教学添加了物理元素,模拟了实践培训。外科医生、消防员和飞行员也有可能使用这种手套进行训练。此外,它们还能帮助人类教授机器人或直接控制机器人,从而提高精确度。通过触觉反馈,研究人员可以指导机器人在抓取精细物体时施加准确的压力。此外,机器学习步骤还能根据用户的反应和手部测量结果,为个人用户定制手套和触觉反馈。个性化过程只需15秒,而为新用户制作一双手套大约需要10分钟。由于每个人对触觉反馈的感知不同,因此这项技术是必要的。实验还涉及定制视频游戏,以利用触觉反馈完成驾驶和跟随节奏等任务。使用优化反馈的玩家比使用未优化触觉的玩家表现更好,这表明个性化的感觉能让触觉接收更准确。进一步的开发可以提高精确度,使该技术适用于更多任务。更强的触觉可以使智能纺织品适用于身体其他不如手敏感的部位。更复杂的人工智能可能有助于模拟更复杂的任务,如塑造粘土或驾驶飞机。更多的用户数据可以让手套更合身,触觉模拟更准确。研究人员已将训练代码和实验数据公之于众,供感兴趣者使用。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1420355.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1420355.htm

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敏感的电子皮肤可在佩戴者之间来回发送触摸信号在新的电子皮肤的原型中,有16个这样的执行装置排列成4乘4的阵列,还有一个蓝牙模块、模数转换器和其他安装在柔性电路板上的电子器件。矩形硅胶贴片本身尺寸为7×10厘米(2.8×3.9英寸),厚度为4.2毫米。每个致动器由一个柔性线圈、一个柔软的硅胶支架、一个磁铁和一个薄的聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜组成。当致动器被手指或其他任何东西按压和释放时会产生一个电信号,并被转换成数字信号。然后数字信号通过蓝牙(以及可以想象的所有传输方式)无线传送到另一个人身上的电子皮肤贴片。该贴片的反应是使自己身上相应的致动器振动--发送贴片上的初始触摸时间越长、力度越大,接收贴片上的振动就相应越长、越强。虽然每个致动器不能同时检测和再现触摸,但电子皮肤作为一个整体可以,一些致动器在检测触摸的同时,其他致动器也在再现触摸。首席科学家YuXinge副教授说:"我们的电子皮肤可以与蓝牙设备通信,并通过互联网与智能手机和电脑传输数据,进行超长距离的触摸传输,并形成一个触摸物联网(IoT)系统,其中可以实现一对一和一对多的触摸传递。这种形式的触摸克服了空间的限制,大大减少了人类交流中的距离感。"科学家们还在研究如何将该技术用于盲人,使他们能够感受到直接传送到他们皮肤上的盲文信息。有关这项研究的论文最近发表在《科学进展》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346121.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1346121.htm

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