水凝胶人造皮肤,能模拟人类触觉感知

机器人技术的发展一直是人类探索的热点话题,如何让机器人更像人类,不仅在外形上,还要在功能上,是许多科学家的追求。近日,剑桥大学的仿生机器人实验室的研究人员就取得了重要的进展,他们研发了一种基于水凝胶的机器人皮肤,能够模拟人类的触觉感知,为机器人技术的发展开辟了新的可能性。 水凝胶是一种不溶于水但含有大量水分的凝胶,具有很好的柔韧性和生物相容性。研究团队利用水凝胶制作了一种高度可拉伸的皮肤材料,并结合了电阻层测量技术,通过在皮肤边缘安装电极,施加电流并测量电压,从而获取皮肤状态的信息。这种信息可以用来判断皮肤是否受到触摸或损伤,以及触摸的位置和力度。 与传统的基于神经网络的人工皮肤系统不同,这种水凝胶机器人皮肤不需要复杂的计算模型来分析电极数据,而是使用了一种基于少量真实数据的简化方法来生成变形图。在初步评估中,他们发现他们的系统明显优于基于传统神经网络的人造皮肤系统,在 170 毫米的圆形皮肤上实现了 12.1 毫米的平......阅读全文

绳驱动连续体机器人感知用类皮肤水凝胶传感器新研究

  绳驱动连续体机器人(CDCR)是重要的软体机器人,具有结构轻巧、安全和自由度高等特点,能够基于其自身的柔性和可拉伸性产生大幅度弯曲、扭转变形等动作,因此它可在狭窄和复杂的环境中很好地工作。目前,CDCR系统中常用的光纤布拉格光栅传感器模量高、伸长率极低、缺乏粘附机制,限制了软体机器人的运动且易与

新型水凝胶皮肤具有触觉传感能力

英国剑桥大学生物启发机器人实验室的研究人员创造了一种新的基于水凝胶的皮肤,这种极其柔韧的皮肤使用一系列电极和一种算法重建触觉刺激,让机器人能够检测物体的触觉特性,复制人类的触觉,有望促进软体机器人的开发。相关研究论文刊发于3日出版的《今日材料电子》杂志。世界各地的研究人员都对如何用柔性和可拉伸材料制

棉花变身多功能水凝胶-可用于电子皮肤

  棉花也能做成水凝胶?记者16日从南京林业大学获悉,该校姚建峰教授团队在最新一期顶级期刊《德国应用化学》在线发表研究成果《无机盐诱导的热可逆抗冻纤维素水凝胶》,通过简易方法将棉短绒制造为导电、热可逆、耐低温、可3D打印的水凝胶材料。   水凝胶是以水为分散介质的凝胶。根据合成材料的不同,水凝胶又分

水凝胶的仿生变色皮肤的相关研究

  刺激响应性颜色变化在自然界中较为普遍。例如,海洋软体动物、蝴蝶、鱼、蜘蛛和花等生物已经进化出利用动态颜色变化来实现适应性伪装、隐蔽和警报等功能。受到这些生物体变色现象的启发,研究人员开发了多种基于聚合物薄膜、弹性体和水凝胶等软材料的人工变色体系。其中,高分子水凝胶由于具有类生物组织的模量及本征软

水凝胶人造皮肤,能模拟人类触觉感知

  机器人技术的发展一直是人类探索的热点话题,如何让机器人更像人类,不仅在外形上,还要在功能上,是许多科学家的追求。近日,剑桥大学的仿生机器人实验室的研究人员就取得了重要的进展,他们研发了一种基于水凝胶的机器人皮肤,能够模拟人类的触觉感知,为机器人技术的发展开辟了新的可能性。  水凝胶是一种不溶于水

用于制造“软体机器人”组件和类似乐高积木的动态水凝胶

  布朗大学(Brown University)的研究人员使用一种能够动态响应环境的新型双聚合物材料开发出一套模块化水凝胶组件,可用于各种“软体机器人”和生物医学应用。  这种由3D打印机制作而成的组件能够弯曲、扭曲或粘在一起,以响应对特定化学品的处理。在发表在《高分子化学》(Polymer Che

编程人工水凝胶实现为生物机器人和组织工程开辟新途径

   据最新一期《自然·通信》报道,美国德克萨斯大学阿灵顿分校(UTA)研究人员开发出一种新方法,可对二维(2D)水凝胶进行编程,使其以空间和时间可控的方式进行扩展和收缩,形成复杂的3D形状,并实现运动。研究人员表示,该技术可能改变柔性工程系统或设备的设计和制造方式,其潜在应用包括仿生柔性机器人、人

石墨烯凝胶造就“软体机器人”

  不同于《星球大战》和《终结者》中的“金属机器人”,未来机器人将是柔软可变形的“软体”,与人类将越来越相像。这种灵活移动的软体机器人,能够爬行、扭动,并蠕动穿过坚硬、狭小的空间,应用极为广泛。目前科学家们研制出了一种新形式的可对近红 相关公司股票走势   东方海洋10.49+0.100.96

MIT-赵选贺团队让医疗器械长出柔软耐用的水凝胶皮肤

  做过胃肠镜和插过导尿管的人都会知道,硬塑料橡胶在人体柔软组织中拖动摩擦所带来的痛苦。而且,导尿管等医疗器械表面容易粘附细菌、生长异物。这些问题困扰着全球几千万人。水凝胶柔软多水,表面光滑抗菌,是和人体接触的最好界面。可是怎么让各种医疗仪器,例如导尿管、内窥镜等附上一层足够厚又耐用的水凝胶涂层?该

油田堵水复合铝凝胶凝胶强度评价

我国油田普遍采用注水开发方式。由于地层的非均质性和油藏地层的复杂性,注入水会沿高申通孔道突入油井,导致油井大量出水,特别是在开发中后期,含水上升速度会加快。为提高水驱采收率,降低流体的含水量,必须对高渗透层进行封堵。目前通常采用化学试剂对水层进行封堵。按照堵剂的存在形态可分为冻胶型、分散体型、凝胶型

接近真实皮肤,东大团队研发全属性凝胶电子皮肤

近日,东南大学电子科学与工程学院教授吴俊课题组研发了一种水驱动机械性能可调的全属性凝胶电子皮肤,可以实现多信息的集成耦合。其最新成果已在国际著名学术期刊ACS Nano在线发表。据吴俊介绍,电子皮肤包括两层含义,首先要具备皮肤一样的特征,形态柔软、可拉伸等,同时也具备皮肤一样的功能,能够感知到温度、

美国研制出新型机器人布料-机器人拥有触觉的皮肤

  一种内嵌传感器、并能移动和伸缩的“布机器人”即将大显身手了。它们将会帮助未来的机器人获得拥有“触觉”的“皮肤”,成为增强人体力量和耐力的机器人外衣,减轻飞行员和宇航员航行时受到的冲击力,还可能成为人类探索太空的得力助手。  据物理学家组织网近日报道。研究人员在构成机器人的棉质布料中,混合了由柔性

水凝胶让器官变“通透”

  美国斯坦福大学的一个研究小组以水凝胶置换脂质分子,使生物器官标本可以透过光线。   研究小组在英国《自然》杂志网站宣布,借助这一方法,实验鼠大脑标本得以透光。此后借助着色手段,实验鼠大脑内部组织结构得以清晰显现。   斯坦福大学工程学院新闻办公室副主任安德鲁·迈尔斯11日告诉记者,这项研究与

多功能电子皮肤或让机器人拥有触觉

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、自愈合、抗菌性等特性的全属性凝胶电子皮肤。相关成果在线发表于国际学术期刊《美国化学学会·纳米》。 

科学家开发出新型“机器人皮肤”

  加拿大不列颠哥伦比亚大学联合日本本田公司,开发出一种智能、可拉伸且高度灵敏的新型柔性传感器,该传感器触感柔软,就像人类的皮肤一样,这有助于使人机互动更安全、更逼真,为机器人和假肢的广泛应用打开了大门。研究发表在新一期《科学报告》上。  当应用于假肢或机器人肢体的表面时,传感器皮肤提供触摸灵敏度和

新型水凝胶可按病情释放药量

   英国《自然·通讯》杂志近日发表了一项生物医学工程最新成果:美国科学家利用小鼠模型成功展示了一种可响应疾病活动性的释药凝胶,其可装载不同的小分子,能“聪明”地根据疾病发作的不同严重程度释放相应的剂量,或将开启未来的新型治疗方案。 很多疾病的发作情况是时轻时重的,而目前传递剂量保持不变的药物治

CRISPR反应性水凝胶系统

   研究人员报告说,注入DNA生物分子的水凝胶可用CRISPR(这是一种更常与生物活体内基因组工程相关的技术)进行编程和精确控制,旨在将生物信息转化为材料属性的理化改变。  这项研究推出了一种新型的基于DNA的CRISPR-反应性的水凝胶材料,它具有能因应用户定义性DNA靶标的可调节的功能与特性,

复旦开发新型水凝胶缓释制剂

  日前,复旦大学俞麟副教授、丁建东教授等与上海医药工业研究院陈庆华课题组合作,研发出一种新型的可注射性水凝胶长效制剂,对某种新型多肽类降糖药物的缓释时间达到一周。该缓释剂对动物体内的降糖效果良好。   该研究采用反相高分子凝胶技术,并突破了多肽药物缓释载体的初期突释和后期不完全释放两个

水凝胶润湿性测量方法

应用领域:制药/化妆品发布时间:2016-07-12检测样品:化学药检测项目:理化性质参考标准:水凝胶,基础研究,方法,高分子,接触角,润湿性,捕泡法,环境室浏览次数:76次下载次数:5 次方案优势测量水凝胶如隐形眼镜和各种溶胶-凝胶表面性质和润湿性非常困难。对于极易润湿或不均一表面可使用环境室或补

新型水凝胶:越“长大”越坚韧

5月29日,记者从湖北工业大学获悉,该校材料与化学工程学院微纳米及软物质科研团队李学锋教授、黄以万副教授提出通过一种简单的二次平衡法,开发出一系列溶胀却力学性能增强的水凝胶材料,其力学性能优于许多已报道的高性能水凝胶,这一研究改变了研究者对水凝胶“溶胀-力学性能弱化”的普遍认知,为研发溶胀且增强的水

新型水凝胶可按病情释放药量

  科技日报北京4月8日电 英国《自然·通讯》杂志近日发表了一项生物医学工程最新成果:美国科学家利用小鼠模型成功展示了一种可响应疾病活动性的释药凝胶,其可装载不同的小分子,能“聪明”地根据疾病发作的不同严重程度释放相应的剂量,或将开启未来的新型治疗方案。   很多疾病的发作情况是时轻时重的,而目前

光敏电子皮肤让机器人拥有“火眼金睛”

  英国格拉斯哥大学科学家找到一种新方法,可以将由砷化镓制成的微型半导体打印到柔性塑料表面,所得设备的性能可与目前市场上最好的传统光电探测器媲美,且能承受数百次弯曲,因此可用作未来机器人的智能电子皮肤,让其“看到”人类视觉范围以外的光。相关研究刊发于最近的《先进材料技术》杂志。  研究人员称,此前他

水凝胶“智能纹身”:未来健康检测“晴雨表”

  进行微针贴片检测时,微针仅刺入皮下不足1毫米处,不会触及神经和血管,因此不会流血,患者无痛感。微针刺入皮下后作为“墨水”的4种检测剂会对人体葡萄糖、pH值、尿酸和温度进行检测,并在受测部位呈现不同颜色。  近日,西安交通大学生命学院仿生工程与生物力学研究所研究人员开发了一种由水凝胶微针贴片制备的

水凝胶让癌细胞“共享实时位置”

  天津大学仰大勇教授团队近日成功研发新型长余辉水凝胶。这种新型水凝胶进入活体后能够长时间标记在肿瘤细胞上发出近红外光,让癌细胞“共享实时位置”,追踪癌细胞的转移途径,有望成为癌症治疗的利器。  相关成果现已发表于纳米科技领域权威期刊《纳米快报》。  恶性肿瘤的转移是癌症治疗失败的主要原因。肿瘤转移

新型水凝胶拉伸21倍不断裂

  据物理学家组织网9月6日报道,由美国哈佛大学的力学、材料科学以及组织工程学科学家组成的研究团队开发出了一种新型水凝胶材料。这种材料不但延展性和强度极佳,还具有良好的生物相容性和一定的自我修复功能,有望在人工软骨、人工肌肉以及柔性机器人制造等领域获得应用。相关论文发表在9月6日出版的《自然》杂志上

新型水凝胶实现耐药细菌感染控制

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517808.shtm西安交通大学金属材料强度国家重点实验室、前沿科学技术研究院郭保林教授提出一种响应细菌代谢微环境变化的程序化自激活按需抗菌水凝胶敷料。该材料能够在创面感染后识别细菌代谢过程酸性物质和酶类

Angew.-宁波材料所在高分子水凝胶驱动器方面取得新进展

  在亿万年的自然演化中,一些生物体逐渐发展出体色、形态等随环境变化的能力。其中,最典型的例子就是变色龙:它能够根据外部环境或情绪心理的变化来快速改变肤色,以达到伪装或交流的目的。研究表明,变色龙的皮肤具有特殊的多层色素细胞构造,环境或情绪的变化会诱导皮肤肌肉运动,改变皮肤多层色素细胞的分布,进而实

为机器人打造一款类人的感知“皮肤”

刚柔并济柔性触觉传感器贴附于机器人手模拟类人倒水操作。 厦门大学供图 智能机器人如何实现类人的高灵巧操作?触觉传感器在当中起到至关重要的作用。这就好比皮肤之于人,智能机器人的“皮肤”——触觉传感器越灵敏,类人操作也就越灵巧。 近日,厦大航空航天学院教授周伟团队在柔性触觉传感器研究领域取

生物医学新突破-电子皮肤让机器人有“感觉”

  中新网2月11电 据台湾“中央社”报道,美国科罗拉多大学波德分校的科学家研发出一种电子皮肤,这种薄薄的半透明材质宛如人类皮肤,能够侦测到温度、压力、湿度和气流,使得生物医学又往前迈进一步。   据一篇发表于《科学先端》期刊的研究显示,这种新材质能制造出较优质的义肢、改良未来机器人安全性,且有助

安徽医科大学:研制一种新型可穿戴水凝胶传感器

  安徽医科大学研究团队近期研制出一种新型可穿戴水凝胶传感器,具备微型离子数字转换接口和固有保水性能,可以实现多种人机交互功能。该成果日前发表于《电气与电子工程师协会—传感器期刊》。 可穿戴生物医学设备领域的皮肤传感器一直是国际上的热门研究领域,该领域的突破将有助于实现新型的人机交互和机器人技术