
借助于納米技術(shù),科學(xué)家已經(jīng)研制出了電子皮膚和電子眼,而近日,在美國國防部先進(jìn)項(xiàng)目研究局的支持下,來自美國加州大學(xué)伯克利分校的研究者利用碳納米管、銀納米顆粒等材料組成的復(fù)合薄膜,制成了具有高度敏感性的電子胡須。這種電子胡須可以感受到一帕斯卡壓力的變化,而這僅僅相當(dāng)于從桌子上拿走了一張紙幣。這種電子胡須有望被安置在 機(jī)器人上,賦予機(jī)器人感知環(huán)境的新手段。相關(guān)研究日前發(fā)表于美國《國家科學(xué)院院刊》。
“胡須本質(zhì)上屬于一種觸覺傳感器,可以幫助某些哺乳動物、昆蟲感知風(fēng)向或在狹小的空間內(nèi)躲避障礙物。”該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、美國加州大學(xué)伯克利分校電子工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)教授Ali Javey說,“我們研制的電子胡須是一種表面覆蓋有碳納米管和銀納米顆粒,且具有高展弦比的彈性纖維。測試結(jié)果顯示,其敏感性是此前類似傳感器的10倍。”
據(jù)了解,Ali Javey團(tuán)隊(duì)也曾研制出電子皮膚等可形變電子設(shè)備。在此次研究中,他們把碳納米管制成可以任意彎曲的導(dǎo)電矩陣,同時(shí)將可進(jìn)一步提高矩陣壓力感受能力的銀納米粒子附著其上,讓二者成為一種新型復(fù)合薄膜。
“通過改變碳納米管和銀納米顆粒的組成比例,我們可以調(diào)整復(fù)合薄膜的壓力敏感性和電阻系數(shù)。”Ali Javey說,“此后,將這種復(fù)合薄膜涂在具有高展弦比的彈性纖維上,將纖維作為薄膜的支撐物,繼而得到了電子胡須。”
Ali Javey表示,利用這種電子胡須,他們已經(jīng)成功繪制出反應(yīng)氣流變化過程的2D、3D圖像,未來,這些電子胡須還可置于機(jī)器人電子皮膚的表面以改進(jìn)其運(yùn)動平衡性,或用于人機(jī)交互界面、醫(yī)療(如監(jiān)測心跳、血壓)等領(lǐng)域。
研究人員利用這種電子胡須,已經(jīng)成功繪制出反映氣流變化過程的2D、3D圖像。未來,這些電子胡須還可置于機(jī)器人電子皮膚的表面以改進(jìn)其運(yùn)動平衡性,或用于人機(jī)交互界面、醫(yī)療(如監(jiān)測心跳、血壓)等領(lǐng)域。