作者:Hedan Bai 来源:《科学》 发布时间:2020/11/19 16:47:32
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弹性光纤手套敏感又灵活

 

这种手套可以检测是否被弯曲、拉伸及受到的压力。图片来源:Hedan Bai

一种由可伸缩光纤传感器制成的触摸式手套可用于机器人、体育和医学领域。

美国纽约州康奈尔大学的Hedan Bai说:“我们制造了一种能够感知触觉交互作用的传感器,就像我们自己的皮肤传感器与环境交互的方式一样。”

Bai及其同事使用由超薄弹性聚氨酯电缆制成的光纤传输LED光,从而研制出这种手套。当电缆弯曲、拉伸或受到压力时,光线就会中断。研究小组用不同颜色为纤维染色,这意味着当纤维被扭曲时,纤维发出的光的颜色就会发生变化。研究人员通过分析光来估计手套变形的位置和类型。

由于光纤传感器是可拉伸的,因此它们可以用于制造智能服装、可穿戴设备和软机器人。同样来自康奈尔大学的团队成员Rob Shepherd说:“你不希望在软机器人上安装刚性传感器,因为它限制了机器人的功能。”

该团队还在研究该设备在体育和医疗领域的应用。“我们打算在明年使用这些可拉伸的光纤测量呼吸和肌肉收缩。”Shepherd说,它同时还可以提供棒球运动员与球相互作用的信息。“这将为教练提供很多信息以提高球员的表现。”Bai说。

“这些传感器可以做所有的事情。”麻省理工学院的Andrew Spielberg说,“它可以同时测量多种变形模式——弯曲、拉伸和按压,这非常有前景。”(来源:中国科学报 鲁亦)

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.aba5504

 
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