新材料像人类的皮肤很敏感

科学家们正在研究一种触觉传感器,一天能借机械手的人情味。新的传感器响应压力和纹理与灵敏度和空间分辨率与人类的手指。

设备,由Vivek Maheshwari和拉维Saraf内布拉斯加州大学的详细在6月9日出版的《科学》杂志上。

传感器是一个电影的堆叠层隔开的半导体的纳米粒子层的不导电的材料。当压力施加在电影,层压在一起。这释放光和一个可以测量的电流;发出的光量和电流取决于数量的压力。

在一个演示中,研究人员要求一分钱到感官的电影。点点的光的形状和轮廓的林肯总统的衣服出现在电影和字母“泰”在“自由”硬币可以制成。发光的轮廓被相机然后送入计算机。

新的传感器也可以在另一种操作模式,不需要一个相机和敏感,Saraf说。

比其他传感器

今天大多数机器人系统在使用所谓的二进制触摸传感器,只能判断是否触碰他们的东西。研究人员创建更先进的传感器,但他们要么很难制造、太脆弱,无法承受现实世界中损坏或在大量生产成本太高。

“如果你想做一个电子皮肤,你必须找出如何在大面积因为1厘米平方不够好,”Saraf在一次电话采访中说。“我们的设备可以让它超过一米平方。”

新的传感器可能克服所有的老问题,也有一些利益引导,Saraf和他的同事说。

首先,它有一个比其他更好的空间分辨率传感器。其他传感器的最大分辨率约2毫米(小于十分之一英寸),新的传感器可以使对象只有几十微米宽。1微米等于0.001毫米。

更好的解决提出了一些令人感兴趣的可能性为未来的应用程序,Saraf说。

Robo-surgeons和癌症探测器

新的传感器将在医学尤其有用,机器人已经经常用于微创手术。机器人外科医生可以“感觉”人类可能会更有效。

研究人员也提出了一个更加雄心勃勃的专利申请使用他们的技术。

“我们传感器的分辨率大约10到40微米。人类细胞是约10微米,”Saraf告诉《生活科学》。“如果你想象在一个组织里某些细胞癌变,如果你想象癌细胞比正常细胞有不同的纹理,你可以感觉到癌细胞。”

Saraf设想未来的癌症外科医生可以测试的,即便他们操作将一块活检组织到装备传感器片玻璃。

“他们可以确定方向需要削减,是否他们削减足够或者他们是否需要削减更多,“Saraf说。