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柔性納米線感測器能為機器人提供超靈敏皮膚

德克薩斯大學阿靈頓分校已獲得一個關於智能皮膚的專利,所述智能皮膚是由UTA研究人員研究完成的,這將為機器人提供比人類更靈敏的觸覺。

UTA電氣工程教授Zeynep?elik-Butler說:「我們的想法是讓機器人與人們一起工作得更好。」 「智能皮膚實際上由數百萬個柔韌的納米線感測器組成,這些感測器能夠接收比人們的皮膚更多的信息。當感測器塗覆在表面上時,機器人會收集感測器發回的所有信息。」

?elik-Butler說,感測器是柔性的,由氧化鋅納米線製成,是自供電的,不需要任何外部電壓即可運行。每個納米線直徑約為0.2微米,而人類頭髮約為40至50微米。

此外,開發的感測器完全採用耐化學和防潮的聚醯亞胺封裝,這大大提高了惡劣環境下的可用性。最終製作完成了薄的,柔韌的,自供電的觸覺感測層,該感測層適合作為機器人或假肢皮膚。

智能皮膚技術。(圖片來源:UTA)

智能皮膚技術使得機器人可以感知溫度變化和表面變化,這將使得機器人旁邊的人更安全或可以相應地做出反應。

其他可能的未來應用包括將智能皮膚粘附到假肢上以使其具有某種感覺,將該技術應用於其他醫療裝置,將皮膚編織成戰鬥士兵的制服以便可以檢測任何有毒化學物質或指紋識別。

「這些感測器非常靈敏,如果某個人刷過部分指紋,這項技術可以幫助確定那個人是誰,」?elik-Butler說。「想像一下,正如我的學生所說的那樣,人們能夠通過這個毛茸茸的機器人確定一個人的身份。」

UTA研究辦公室技術管理總監Teri Schultz表示,該技術在許多商業領域都有前景。

「使用研發的皮膚的機器人就在這裡,現在已經製作完成了,」Schult說。「我們可以看到這項技術與下一代機器人一起發展,使他們能夠更有效地幫助人們。」

該研究相應的學術論文已經在2015年出版的IEEE Sensors(「Self-Powered Tactile Pressure Sensors Using Ordered Crystalline ZnO Nanorods on Flexible Substrates Toward Robotic Skin and Garments」)中。智能皮膚技術的資金由美國國家科學基金會和美國國家航空航天局提供。

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