新材料像人類的皮膚很敏感
科學家們正在研究一種觸覺傳感器,一天能借機械手的人情味。新的傳感器響應壓力和紋理與靈敏度和空間分辨率與人類的手指。
設備,由Vivek Maheshwari和拉維Saraf內布拉斯加州大學的詳細在6月9日出版的《科學》雜志上。
傳感器是一個電影的堆疊層隔開的半導體的納米粒子層的不導電的材料。當壓力施加在電影,層壓在一起。這釋放光和一個可以測量的電流;發(fā)出的光量和電流取決于數量的壓力。
在一個演示中,研究人員要求一分錢到感官的電影。點點的光的形狀和輪廓的林肯總統(tǒng)的衣服出現在電影和字母“泰”在“自由”硬幣可以制成。發(fā)光的輪廓被相機然后送入計算機。
新的傳感器也可以在另一種操作模式,不需要一個相機和敏感,Saraf說。
比其他傳感器
今天大多數機器人系統(tǒng)在使用所謂的二進制觸摸傳感器,只能判斷是否觸碰他們的東西。研究人員創(chuàng)建更先進的傳感器,但他們要么很難制造、太脆弱,無法承受現實世界中損壞或在大量生產成本太高。
“如果你想做一個電子皮膚,你必須找出如何在大面積因為1厘米平方不夠好,”Saraf在一次電話采訪中說。“我們的設備可以讓它超過一米平方。”
新的傳感器可能克服所有的老問題,也有一些利益引導,Saraf和他的同事說。
首先,它有一個比其他更好的空間分辨率傳感器。其他傳感器的最大分辨率約2毫米(小于十分之一英寸),新的傳感器可以使對象只有幾十微米寬。1微米等于0.001毫米。
更好的解決提出了一些令人感興趣的可能性為未來的應用程序,Saraf說。
Robo-surgeons和癌癥探測器
新的傳感器將在醫(yī)學尤其有用,機器人已經經常用于微創(chuàng)手術。機器人外科醫(yī)生可以“感覺”人類可能會更有效。
研究人員也提出了一個更加雄心勃勃的專利申請使用他們的技術。
“我們傳感器的分辨率大約10到40微米。人類細胞是約10微米,”Saraf告訴《生活科學》。“如果你想象在一個組織里某些細胞癌變,如果你想象癌細胞比正常細胞有不同的紋理,你可以感覺到癌細胞。”
Saraf設想未來的癌癥外科醫(yī)生可以測試的,即便他們操作將一塊活檢組織到裝備傳感器片玻璃。
“他們可以確定方向需要削減,是否他們削減足夠或者他們是否需要削減更多,“Saraf說。
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