柔软弹性电极可用电信号模拟触觉有望用于虚拟现实等领域

柔软且可拉伸的电极通过电刺激在皮肤上重现振动或压力等触觉。

美国加州大学圣迭戈分校科学家领导的小组开发出一款柔软且有弹性的电子设备。当佩戴在皮肤上时，这款设备能模拟皮肤上感受到的压力或振动。最新研究为开发用于虚拟现实、医疗假肢和可穿戴技术等应用的先进触觉设备奠定了基础。相关论文发表于新一期《科学·机器人》杂志。

最新设备由一个柔软且可拉伸的电极连接到硅胶贴片上组成。该电极由一种新型聚合物材料制成。聚合物材料由两种聚合物构建块组成:一种是导电的刚性聚合物PEDOT:PSS，另一种是柔软的弹性聚合物PPEGMEA。通过优化这些聚合物构建块的比例，他们设计出了这种既导电又可拉伸的电极。

该设备可以像贴纸一样贴在指尖或前臂上，与皮肤直接接触的电极通过导线与外部电源相连。通过向皮肤发送温和的电流，它可以根据信号的频率产生压力或振动的感觉。

研究人员解释称，现有技术通过电刺激重建触觉，由于使用了不太贴合皮肤的刚性金属电极，经常会引起疼痛。为解决这些问题，他们开发出了这种柔软且有弹性的电极，它能与皮肤无缝贴合，可以使用电信号提供广泛的触觉体验，而不会让佩戴者感到疼痛。此外，新设备增强了电极拉伸性，可确保电流指向皮肤上的特定位置。

在测试中，10名参与者将设备佩戴在前臂上。研究人员与荷兰阿姆斯特丹大学科学家和心理学家合作，确定了可检测到的最低电流水平。然后，他们调整了电刺激的频率，让参与者感受到了压力或振动的感觉。