智能皮膚讓假肢患者也能感知真實世界
發(fā)表時間:2016-11-28
對于殘疾人士來說,真正的福音就是帶上的假肢讓自己感知到真實的世界。今天小編就帶大家去看一下,這種有感知的智能皮膚。
韓國首爾大學研究人員已經(jīng)開發(fā)出了一種智能皮膚,它能夠為假肢患者帶來一種“觸覺感”。
此前也曾出現(xiàn)過一些類似研究,比如在假肢手指上植入多個傳感器,主要用于感受壓力,避免將真實的物體給弄壞。如果佩戴此類假肢的患者不知道他所施加的壓力時,那這類裝置就非常有用。
韓國首爾大學研究團隊由生物醫(yī)療工程師Dae-Hyeong Kim領(lǐng)導,該研究團隊開發(fā)出的智能皮膚能夠拉伸覆蓋整個假肢,這種皮膚的功能不再只局限于感受壓力,它內(nèi)置了超薄、單晶硅納米帶,上面布有傳感器整列,其中包括壓力傳感器,溫度傳感器,濕度傳感器,應變傳感器,組熱加熱器等其他神經(jīng)刺激傳感器。
根據(jù)該研究團隊研究報告,這些可伸縮傳感器和制動器能夠感受來自外部刺激所產(chǎn)生的高度局部化熱應變感知(類似皮膚),因此能夠為新型假肢和外圍神經(jīng)系統(tǒng)表面技術(shù)提供一種獨特的機會。
這種智能皮膚能夠?qū)ν獠看碳ぷ龀隹焖俜磻?,更加接近人體真實皮膚對外部世界反應時間。比如,這種智能皮膚的溫度和濕度傳感器可以讓用戶在觸摸小孩前額時,能夠感受到小孩是否在發(fā)燒。
另一方面,智能皮膚中內(nèi)置的加熱器不會提供任何感知反饋,它的作用是依靠類似皮膚的溫度分布曲線,來讓假肢的感知更加的逼真。應變傳感器會發(fā)送一種有關(guān)皮膚狀態(tài)的反饋信息,比如當真皮膚在移動時,這種智能假皮膚也出現(xiàn)移動。
通過測試,研究人員發(fā)現(xiàn),這種智能皮膚會使得假肢具備很高的敏感性和適應性。
該團隊在研究報告中寫道:“假肢手和智能電子皮膚將會遇到很多復雜的場景,比如握手,鍵盤輸入,端一杯熱飲或者冷飲,觸摸潮濕或者干燥的表面,或者人與人間的接觸。”
將傳感器植入一個薄膜中,可以增加電子皮膚的耐用性,減少機械磨損。同時,鉑納米線和納米氧化鈰顆??梢允辜僦姌O與用戶外圍神經(jīng)互動,將出現(xiàn)炎癥的風險降到小。
報告中后寫道:"這樣,依靠諸多傳感器輸入,智能皮膚就具備了感知和刺激能力,在新型智能假肢領(lǐng)域提供一種額外功能和更好表現(xiàn)。”