摘要：

坦佩雷大学的研究人员创造了世界上第一个无需电力就能检测接触力度、面积和位置的软触摸板。 这种创新装置利用气动通道进行操作，因此适用于核磁共振成像机等环境以及其他电子设备不实用的场合。 这项技术在软机器人和康复辅助设备的应用中也很有优势。

气动触摸板由柔软的硅胶制成。 它包含 32 个通道，每个通道只有几百微米宽，可以适应触摸。 气动传感器可以通过触摸收集大量数据。 图片来源：Jonne Renvall / 坦佩雷大学

实现触控感应在传统上需要电子传感器，但新开发的触摸板不需要电力，因为它使用嵌入设备中的气动通道进行检测。该装置完全由柔软的硅胶制成，包含 32 个适应触摸的通道，每个通道只有几百微米宽。 除了检测触摸的力度、面积和位置外，该装置还能精确识别表面上的手写字母，甚至能分辨同时进行的多次触摸。

"电子传感器在强磁场等极端条件下可能会停止工作。" 博士研究员维尔玛-兰皮宁（Vilma Lampinen）说："由于触摸板不是电动的，强磁场不会对其造成影响，因此非常适合在核磁共振成像仪等设备中使用。"

例如，如果在核磁共振成像扫描过程中发现癌症肿瘤，触摸板中使用的传感器技术可以让气动机器人在扫描病人的同时进行活检。 传感器技术与核磁共振成像产生的数据一起为机器人提供指导。

这种气动装置还可用于强辐射或即使是微小电火花也会造成严重危害的环境中。硅胶材料的柔韧性使得传感器可以集成到无法使用传统硬电子器件的应用中。 这些应用包括软体机器人，它们由类似软橡胶的材料制成，通常利用气动动力移动。

通过将传感器收集到的数据添加到这种软性非电动装置中，未来将有可能绘制出整个装置表面的触摸位置、力度和面积。 除了软体机器人，先进的假手也将从增加触感中受益。

"软体机械手可以用来替代目前的假手，例如生产线。 由于柔软，它们更安全、更轻便，制造成本也可能更低。 "兰皮宁说："手部周围的触摸传感器还能使抓握更加精细。"

由柔软材料制成的可穿戴设备还可用于康复，例如作为运动辅助工具。 与类似的硬质设备相比，柔软度可提高舒适度。

编译自/SciTechDaily

DOI: 10.1002/aisy.202400381