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美科學(xué)家研制可拉伸觸感材料 將可制人造皮膚
閱讀：176 發(fā)布時間：2013-5-21| 提 供 商 | 上海撫生實業(yè)有限公司 | 資料大小 | 36.5KB |
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美科學(xué)家研制可拉伸觸感材料 將可制人造皮膚
北京時間10月29日消息，在日常生活中我們已經(jīng)非常習(xí)慣于觸摸屏的應(yīng)用，如手機的觸摸屏也已經(jīng)相當(dāng)普遍。但是現(xiàn)在，美國斯坦福大學(xué)的研究人員們正打算將這一套技術(shù)進行擴展，并將其應(yīng)用到更加廣泛的領(lǐng)域中去，這將對諸多消費品技術(shù)，機器人以及其他很多領(lǐng)域產(chǎn)生深遠影響。
研究小組設(shè)計了一款透明，可拉伸的感受器，它可以重復(fù)使用而不會起皺，每次觸碰后都會立即回復(fù)原狀。科學(xué)家們希望這項技術(shù)未來可以在醫(yī)學(xué)上得到應(yīng)用，如設(shè)計可以調(diào)節(jié)緊繃感的繃帶，甚至可以用來制作人造皮膚，幫助病人恢復(fù)觸覺，或者設(shè)計具有觸覺的機器人。當(dāng)然，在傳統(tǒng)的觸摸屏和計算機方面，它將更加具有用武之地。
研究人員們首先向一層硅材料表面噴灑一層碳納米管材料，隨后對其進行反復(fù)拉伸，zui終這些碳納米管定向排列成了“彈簧狀”。這種彈簧可以向任意方向拉伸，這一過程中可以測量施加在材料上的力的大小，并且多次反復(fù)拉伸都不會導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)破壞。
這種材料采用了電容原理，如下：用兩塊平行的導(dǎo)電板合成在一起。當(dāng)其中一塊或全部兩塊板受力壓迫，兩塊板之間的間距將減小，從而增加感受器的電容。這種增加是可以被定量測量的。拿這種具體的材料來說，這兩塊平行導(dǎo)電板是用鍍了碳納米管層的硅材料制成的，中間還加了一層儲存電荷的硅質(zhì)層。
小組組員，博士后研究生戴倫·利波密（Darren Lipomi）介紹說，這種可拉伸材料可以感受很大范圍內(nèi)的各種觸碰。也就是說，不論你是用兩根手指輕輕觸碰它，還是找來一頭大象狠狠踩上去，它都能感受得到。
在目前階段，該小組的這一材料的敏感度相較這一小組之前設(shè)計的另外一種材料還差一些。當(dāng)時他們設(shè)計的材料非常敏感，甚至可以感受一只20毫克的蒼蠅尸體的重量。不過，有了之前的這一經(jīng)驗，小組成員便可以將其用作對現(xiàn)在正在開發(fā)的這項新技術(shù)進行校準的工具了。斯坦福大學(xué)化學(xué)工程教授包哲南（Zhenan Bao）說：“我們只需對電極的表面稍加改動就能取得與之前的那種材料同樣的敏感度。”