新型“電子皮膚”讓人與虛擬現實(shí)互動(dòng)更真實(shí)

據悉，德國亥姆霍茨德累斯頓—羅森多夫研究中心（HZDR）和奧地利林茨大學(xué)合作，率先開(kāi)發(fā)出一種可同時(shí)處理非接觸和直接接觸刺激的電子傳感器。該傳感器可輕松用于人體皮膚，讓人與虛擬或增強現實(shí)環(huán)境更直觀(guān)、自然地互動(dòng)。

皮膚是人體最大的器官，功能豐富。它不僅可以在幾秒鐘內區分刺激，而且可以在很寬的范圍內對信號強度進(jìn)行分類(lèi)。HZDR離子束物理和材料研究所的丹尼斯·馬卡洛夫博士和林茨大學(xué)軟電子實(shí)驗室的馬丁·卡滕布倫納教授成功制成了具有類(lèi)似特性的“電子皮膚”。

據介紹，新型傳感器可以極大地簡(jiǎn)化人機之間的交互。馬卡洛夫說(shuō)：“虛擬現實(shí)應用正變得越來(lái)越復雜。所以我們需要結合不同交互方法的連接設備?！币郧暗南到y只能通過(guò)實(shí)際觸摸或非接觸技術(shù)手段跟蹤對象來(lái)運行?，F在，這兩個(gè)途徑首次在傳感器上結合在一起，稱(chēng)之為“磁性微機電系統”（m-MEMS）。

HZDR華人科學(xué)家葛進(jìn)解釋說(shuō)：“我們的傳感器處理不同區域中非接觸和觸覺(jué)相互作用的電信號”，可以實(shí)時(shí)區分刺激源，并隱藏其他來(lái)源的影響。

為制造這種“電子皮膚”傳感器，研究人員進(jìn)行了不尋常的設計：他們首先在晶圓聚合物膜上連接了一個(gè)巨磁電阻的磁傳感器，該膜封閉了恰好位于第二硅基聚合物層中間的孔，在這個(gè)圓形凹槽中插入了一個(gè)永磁鐵。

馬卡洛夫說(shuō)，這種結構能讓傳感器保持極高靈活性，即使在彎曲條件下，也可以正常工作。實(shí)驗表明，傳感器可以有針對性地控制物理和虛擬物體，研究人員將虛擬按鈕投射到一塊裝有永磁體的玻璃板上，可以顯示真實(shí)條件，例如室溫、亮度或操控。通過(guò)與永磁體的相互作用，能夠選擇期望的虛擬功能。

研究人員說(shuō)，以前需要多次交互的一項操作可能縮減為一次?？紓惣{稱(chēng)：“這聽(tīng)起來(lái)似乎是很小的進(jìn)步，但從長(cháng)遠來(lái)看，可以在此基礎上建立更好的人機界面?！崩?，除了虛擬現實(shí)外，“電子皮膚”也可以在無(wú)菌環(huán)境中使用。外科醫生可以使用傳感器來(lái)操作醫療設備，而在治療過(guò)程中無(wú)需接觸，這將降低污染的風(fēng)險。