e-skin:受鱼启发的传感器使用电场“触摸”
栏目:成功案例 发布时间:2024-12-23 17:18
在不看到或触摸邻近存在的情形下检测到它的才能听起来可能很棒——但这是某些生物所存在的实在才能。一个被称为 Mormyrids 的非洲鱼家属的电才能很弱,而且存在能够定位邻近猎物的特别器官,无论是在混浊的水中仍是躲在泥泞中。当初,迷信家们发明了一个受年夜天然原始计划的启示的人工传感器体系。有朝一日,这项开辟可能会在呆板人跟智能假肢中找到用武之地,以便在不依附呆板视觉的情形下定位物品。本文援用地点:“咱们开辟了一种经由过程电子皮肤停止 3D 活动定位的新战略,其生物灵感来自'电鱼',”喷鼻港都会年夜先生物医学工程系副教学 Xinge Yu 说。该团队在 11 月 14 日宣布在《天然》杂志上的一篇论文中描写了他们的传感器,该传感器依附电容来检测物体,而不论其电导率怎样。传感器的一层充任发射器,发生超越装备名义的电场。另一层充任接受器,可能检测物体的偏向跟间隔。这容许传感器体系在三维空间中定位物体。e-skin]article_adlist-->传感器包含多个层,包含接受器跟发射器。传感器电极层由生物凝胶制成,该生物凝胶印制在聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 制成的介电基板的两侧,PDMS 是一种常用于生物医学利用的硅基聚合物。生物凝胶层从其名义的微通道形式接受电旌旗灯号。终极成果是一个薄、机动、柔嫩、可拉伸跟通明的传感器。这些特征使其实用于物体传感体系须要顺应不规矩名义(如人体)的普遍利用。当物体进入范畴内时,传感器四周的电容场会遭到烦扰,而接受器又能够检测到。旌旗灯号变更的巨细表现到目的的间隔。经由过程在阵列中应用多个传感器,体系能够在三个维度上断定目的的地位。本研讨中创立的体系在氛围中应用时可能检测到最远 10 厘米外的物体。在水下应用时,射程会增添,最高可达 1 米。为了畸形任务,传感器还须要一个经由过程银线或铜线衔接的独自把持器组件。把持器供给多种功效。它创立用于激活传输层的驱动旌旗灯号。它还应用 16 位模数转换器从接受层网络旌旗灯号。而后,这些数据由衔接到传感器阵列的微把持器单位处置,在那边它盘算目的物体的地位,并经由过程低功耗蓝牙发射器将该信息发送到智妙手机或其余装备。(而不是将原始数据发送到终端装备停止盘算,这将须要更多的能量)。电源由集成的锂离子电池供给,该电池经由过程铜线线圈停止无线充电。该体系旨在耗费起码的电力。该把持器的柔韧性跟通明度不如传感器,但经由过程封装在 PDMS 中,它既防水又存在生物相容性。该体系在检测直径约 8 毫米的物体时后果最佳。小于 4 mm 的物体可能无奈正确检测,而且感到年夜于 8 mm 的物体的呼应时光可能会明显增添。现在,这可能将体系的现实用处限度在跟踪人机界面的手指活动等方面。须要将来的开展来探测更年夜的目的。该体系能够检测布或纸屏蔽前面的物体,但其余情况要素可能会下降机能。氛围湿度的变更以及传感器四周 40 cm 范畴内子或其余装备的电磁烦扰会下降精度。研讨职员盼望这种传感器有朝一日可能开拓一系列新的可穿着传感器,包含用于人机界面跟轻浮柔性电子皮肤的装备。   申明:新浪网独家稿件,未经受权制止转载。 -->
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