一个国际科学家团队开发了一种超薄的可穿戴电子设备,可以促进人和机器之间的顺畅交流。研究人员表示,这种新设备易于制造,佩戴时不易察觉。它可以应用于人类皮肤,以捕捉各种类型的身体数据,以便更好地监测健康和早期疾病检测,或者它可以使机器人根据人类的身体暗示执行特定任务。
可穿戴的人机界面面临着挑战——有些是由坚硬的电子芯片和传感器制成的,不舒服,限制了身体的运动,而另一些则由更柔软、更可穿戴的弹性材料组成,但反应时间较慢。
虽然研究人员已经开发出了能起皱和弯曲的轻薄无机材料,但挑战仍然是开发具有多种功能的可穿戴设备,使人与机器之间能够顺畅交流。
这个团队写了这篇论文包括沈kyoseung Sim、饶周律;Faheem Ershad;休斯顿大学的雷建明,Anish Thukral,陈杰和俞存江。该团队还包括科罗拉多大学博尔德分校的邹展安和肖建玲,以及中国南京东南大学的黄庆安。
可穿戴纳米膜读取人体肌肉信号
Kyoseung Sim和他的公司用化学处理方法设计了一种由氧化铟锌制成的纳米膜,使他们能够调整材料的质地和表面特性。最终制成的设备只有3到4微米厚,而且是蛇形的,这使得它们可以拉伸,并且不被佩戴者注意到。
当人类佩戴时,该设备可以从肌肉中收集信号,并利用这些信号直接引导机器人,使用户能够感受到机器人的手所经历的一切。当人体皮肤被拉伸或压缩时,这些设备仍能保持其功能。

软,不易察觉,多功能,基于电子,可穿戴的人机界面设备。图片来源:Cunjiang Yu
研究人员还发现,用这种纳米膜材料制成的传感器可以被设计成监测紫外线照射(以降低皮肤病风险)或检测皮肤温度(以提供早期医疗警告),同时在压力下仍能正常工作。
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