研究人員開發(fā)了一種超薄壓力傳感器，可以直接連接到皮膚。它可以測(cè)量手指與對(duì)象的交互方式，從而為醫(yī)學(xué)和技術(shù)應(yīng)用生成有用的數(shù)據(jù)。該傳感器對(duì)使用者的靈敏度和握持物體的能力影響最小，并且耐摩擦干擾。該小組還希望他們的傳感器可以用于數(shù)字化存檔工藝工人技能的新穎任務(wù)。

研究人員希望記錄與手和手指相關(guān)的運(yùn)動(dòng)和其他物理細(xì)節(jié)的原因有很多。我們的雙手是我們與物料和我們的直接環(huán)境進(jìn)行直接交互和操縱的主要工具。通過記錄手執(zhí)行各種任務(wù)的方式，它可以幫助運(yùn)動(dòng)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的研究人員以及神經(jīng)工程學(xué)等等。但是捕獲這些數(shù)據(jù)并不容易。

東京大學(xué)Someya Group的講師Sunghoon Lee說：“我們的指尖非常敏感，實(shí)際上如此敏感，以至于只有幾分之一米厚的超薄塑料箔足以影響某人的感覺?！? “因此，用于手指的可穿戴傳感器必須非常薄。但這顯然使其非常脆弱，并且容易因摩擦或反復(fù)的物理動(dòng)作而損壞。為了克服這一問題，我們創(chuàng)建了一種特殊的功能材料，它既薄又多孔，稱為納米網(wǎng)格傳感器?！?/p>

Lee和他的團(tuán)隊(duì)為傳感器制造了兩種層。這兩層都是通過稱為電紡絲的過程制成的，該過程類似于蜘蛛網(wǎng)的蜘蛛網(wǎng)。一種是聚氨酯絕緣網(wǎng)，纖維的厚度約為200納米至400納米，約為人發(fā)厚度的五十分之一。第二層是形成模板的線狀網(wǎng)絡(luò)，形成傳感器的功能電子組件。它是由金制成的，并使用聚乙烯醇的支撐架，該支撐架通常在隱形眼鏡中發(fā)現(xiàn)，制造后將其洗去，只留下其支撐的金痕跡。多層結(jié)合形成一個(gè)功能壓力和運(yùn)動(dòng)傳感器。

“我們?cè)?8個(gè)測(cè)試對(duì)象的幫助下，對(duì)傳感器進(jìn)行了一系列嚴(yán)格的測(cè)試，” Lee說。“他們證實(shí)，與沒有安裝傳感器的相同任務(wù)相比，傳感器是不易察覺的，并且既不會(huì)影響通過摩擦抓握物體的能力，也不會(huì)影響感知的靈敏度。這正是我們所希望的結(jié)果。”

這是世界上首次成功展示了對(duì)皮膚敏感度沒有影響的指尖安裝傳感器。而且，即使在用100千帕斯卡(大致相當(dāng)于大氣壓)的力摩擦表面后，該傳感器也能保持其作為壓力傳感器的性能300倍而不會(huì)破裂。團(tuán)隊(duì)希望看到的一種新穎的應(yīng)用是對(duì)工匠甚至是高技能的外科醫(yī)生的工作進(jìn)行數(shù)字存檔。如果可以記錄這些過程，則可以訓(xùn)練機(jī)器如何以比以往更大的保真度執(zhí)行任務(wù)。