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仿变色龙弹性电子皮肤诞生

2017-07-31

  美国斯坦福大学研究人员日前制造出一种有弹性、可变色的压力敏感质料,它是迄今最靠近变色龙皮肤的人造质料。用差异力度触摸这种电子皮肤,它会改变颜色。 研究人员指出,未来这种电子皮肤在交互式可穿着设备、人造义肢、智能呆板人等方面有着遍及应用。雷同的变色质料以往也有,但很少有质料还能感知压力,并且 没有一种是有弹性的。

  新的电子皮肤首次具有这三种特点。论文第一作者、斯坦福大学的周河秀(音译)说,这是一种仿变色龙的弹性电子皮肤,改变所施压力的巨细和时间,就能很容易地节制电子皮肤的颜色;反过来,还能通过电子皮肤的颜色变革来判别压力巨细。

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  新电子皮肤主要由两个部门构成:弹性微布局聚合质料和弹性电致变色聚合质料,前者能随压力改变电压,后者能随电压变革而变红或变蓝。

  研究人员用一个绒毛熊演示了电子皮肤是如何变色的。他们给小熊掌上贴上压敏质料,并与放在小熊腹部的电致变色质料毗连。电致变色质料先是暗赤色,轻握小熊掌(压力约50千帕)时变为蓝灰,放开后又变回暗红,用大力大举握时(约200千帕)变为淡蓝色。

  研究人员表明说,这是一个多步调的进程。握手的压力使压敏质料电阻下降,由此使电致变色质料的电压升高,氧化质料使其化学布局产生轻微改变,从而明明改变其接收光谱。压力消除后这一进程会迅速逆转。

  固然研究中所用的电致变色质料只能在红蓝之间转变,但研究人员但愿其他电致变色质料能有更多颜色,这样就可带来更遍及的应用。电子皮肤有大概与可穿着或携带设备团结,如衣服、智妙手机、智妙手表等,把各类颜色整合到一种设备中,可作为一种互动式装饰或表达情绪方法。

  周河秀说,电子皮肤颜色的改变还可用于判别压力,这种系统能与任何想知道其外貌压力的对象团结。另外,它尚有伪装成果,可用于义肢和智能呆板人。弹性系统能很好地贴附在曲面和动态外貌上,传统的坚固质料却做不到这一点。

  压电质料刺激变色质料,就是人造的五彩皮肤,它和变色龙皮肤的道理有一点像:后者是神经刺激色素细胞扩张、缩小。人造仿品更简朴可控;天然真品则能视颜色、温度、内排泄、精力状态而变色,更巨大有趣。未来发现一种随脸色变色的皮肤,也不是不行能。到当时,我们看着股市大盘,脸真的会变绿。


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