南方科技大学材料科学与工程系教授刘玮书课题组在电子皮肤的温觉仿生方面取得研究新进展,相关成果发表在《纳米能源》上。
相关研究成果展示
电子皮肤作为人体皮肤的对应物,通过在柔性基底上集成各种功能元素,可以模拟人体皮肤的各种功能,是未来智能机器人的理想组件。目前,电子皮肤已经实现了类人体的触觉功能,并通过不同程度地模仿人体形成了稳定的神经反馈。
然而,电子皮肤中模仿人体的体温调节功能仍局限于简单的加热或制冷,无法在复杂多变的环境中长时间保持等温调节。缺乏温度调节功能的电子皮肤,不仅会给使用者带来危险,还可能引发不良心理后果。而具备温度调节功能的电子皮肤可以改变假肢或机器人的温度属性,在高温环境中进行冷却,低温环境中进行加热,从而可以像人体一样在不同环境下将表面维持恒定的温度,这可以显著提升假肢用户的舒适度和机器人的智能程度。
对此,研究团队借鉴人体的体温调节机制,开发出一种具有生物仿生结构的恒温电子皮肤,用于长时间的等温调节。柔性热电装置与吸湿性水凝胶复合材料的结合实现了产热与散热之间的有效平衡,从而改变了传统电子皮肤的温度行为。该恒温电子皮肤展示了在10至45摄氏度的宽环境温度范围内将表面温度维持在35摄氏度的舒适温度区域的能力。
此外,在该恒温电子皮肤中加入仿生汗腺层大大提高了在不同环境下等温调节的有效时间,在环境温度为25摄氏度时达到4.5小时,在环境温度为40摄氏度时达到4.2小时。同时,水凝胶的吸湿性使恒温电子皮肤在等温调节后能从大气中重新吸收水分,在湿度为 90% 的情况下,只需 4 小时水分就能恢复到原始状态,具备循环使用的能力。
这种仿生恒温电子皮肤展示了实用的体温调节能力,为模仿人体体温调节提供了宝贵的见解,并为机器人中的仿生热感应用提供了解决方案。
现有的电子皮肤会随材料拉伸而降低传感精度。美国得克萨斯大学奥斯汀分校研究人员开发出一种新型可拉伸电子皮肤,解决了这项新兴技术的一个主要难题。这种电子皮肤很有弹性,为机器人和其他设备提供类似人类皮肤的柔......
科技日报北京5月5日电 (记者张佳欣)现有的电子皮肤会随材料拉伸而降低传感精度。美国得克萨斯大学奥斯汀分校研究人员开发出一种新型可拉伸电子皮肤,解决了这项新兴技术的一个主要难题。这种电子皮肤......
南方科技大学材料科学与工程系教授刘玮书课题组在电子皮肤的温觉仿生方面取得研究新进展,相关成果发表在《纳米能源》上。相关研究成果展示电子皮肤作为人体皮肤的对应物,通过在柔性基底上集成各种功能元素,可以模......
南方科技大学材料科学与工程系教授刘玮书课题组在电子皮肤的温觉仿生方面取得研究新进展,相关成果发表在《纳米能源》上。相关研究成果展示电子皮肤作为人体皮肤的对应物,通过在柔性基底上集成各种功能元素,可以模......
质地功能接近人类真实皮肤,同时可接收输出电信号……近日,东南大学电子科学与工程学院吴俊教授课题组成功研发出超属性凝胶电子皮肤,使它拥有像人类一样的触觉感知系统。相关成果已于国际著名学术期刊《ACSNa......
为机器人穿上一层智能电子皮肤,也许它们可以像人一样感知环境,在更多的场景里帮助人类开拓未知疆域。3月28日,记者从东南大学获悉,该校团队近日研发出一款可以感知温度、压力、湿度等环境信息,同时具备可拉伸......
实验结果表明,这种新型电子皮肤系统除了具有优异的柔性、透明性和电化学性能以及高灵敏度之外,充电后,它还可模仿人类皮肤感知功能,贴敷于人体皮肤实现对脉搏、吞咽、肢体运动等微弱生理信号和大范围肢体运动的多......
韩国大邱庆北科学技术院(DGIST)研究团队成功开发出了世界上第一个纳米结构电子皮肤设备(有机场效应晶体管)。这种电子皮肤设备包含一个纳米网状结构,可长时间测量和处理生物信号,且不会让佩戴者感觉不适。......
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/6/481585.shtm可穿戴电子传感器由于其便携、灵活和柔性的特点,在可移动式健康监测、人机交互和软体机器......
背景介绍由柔软可拉伸材料制成的类皮肤电子器件,旨在与柔软、任意形状的人体和器官保持亲密的接触。下一代柔软可穿戴设备有望在不干扰我们日常活动的情况下实现对高保真生物信号的长期监测,并为未来的精确健康远程......