柔软、有弹性的电极利用电信号模拟触摸感觉

由加州大学圣地亚哥分校领导的一个研究小组开发了一种柔软、有弹性的电子设备，能够模拟佩戴在皮肤上时的压力或振动感。发表在《科学机器人》杂志上的一篇论文中报道了这种设备，它代表着朝着创造触觉技术迈出了一步，这种技术可以再现更多样、更逼真的触摸感觉

该装置由连接在硅胶贴片上的柔软可拉伸电极组成。它可以像贴纸一样贴在指尖或前臂上。与皮肤直接接触的电极通过导线连接到外部电源。通过向皮肤发送温和的电流，该设备可以根据信号的频率产生压力或振动的感觉

“我们的目标是创造一种可穿戴系统，它可以使用电信号提供广泛的触摸感觉，而不会给佩戴者带来疼痛，”该研究的第一作者之一、加州大学圣地亚哥雅各布工程学院纳米工程博士后研究员Rachel Blau说。这些电极和皮肤之间的空气间隙会导致疼痛的电流

为了解决这些问题，Blau和由加州大学圣地亚哥分校Aiiso Yufeng Li家族化学与纳米工程系教授Darren Lipomi领导的一组研究人员开发了一种柔软、有弹性的电极，可以无缝贴合皮肤

电极由一种新的聚合物材料制成，该材料由两种现有聚合物的构建块构成：一种是导电的刚性聚合物PEDOT:PSS，另一种是柔软的弹性聚合物PPEGMEA。Blau说：“通过优化这些（聚合物构建块）的比例，我们对一种既导电又可拉伸的材料进行了分子工程设计。”

聚合物电极被激光切割成弹簧形状的同心设计，并连接到硅树脂基底上。加州大学圣地亚哥分校机械与航空航天工程系博士生、该研究的另一位共同第一作者Abdulhameed Abdal说：“这种设计增强了电极的拉伸性，并确保电流指向皮肤上的特定位置，从而提供局部刺激以防止任何疼痛。”。Abdal和Blau与加州大学圣地亚哥分校纳米工程本科生Yi Qie、Anthony Navarro和Jason Chin一起研究了电极的合成和制造

在测试中，10名参与者将电极装置佩戴在前臂上。研究人员与阿姆斯特丹大学的行为科学家和心理学家合作，首次确定了可检测的最低电流水平。然后，他们调整了电刺激的频率，让参与者体验到被归类为压力或振动的感觉

这些新的见解可能为开发用于虚拟现实、医疗假肢和可穿戴技术等应用的先进触觉设备铺平道路