想象一下和远在世界另一端的爱人手牵手。或者在网络游戏“Fortnite”中感觉到队友的轻拍。

 

美国西北大学(Northwestern University)的研究人员开发了一种新型轻薄的无线系统，可以为任何虚拟现实(VR)体验增加触觉体验。尽管Ginger的大只500代理小组以前已经开发出方法来“治愈​​”某些钙钛矿型太阳能电池中非辐射复合中心的缺陷，但理想情况下，大只500代理仍希望开发钙钛矿合成方法，以减少或完全消除非辐射复合。这个平台不仅有可能为我们的远距离关系和娱乐增加新的维度，该技术还为假肢提供感官反馈，并赋予远程医疗人性化的体验。

 

该设备被称为“表皮虚拟现实”系统，它通过一个快速可编程的微型振动执行器阵列，嵌入一种轻薄、柔软、有弹性的材料中，实现触觉交流。这种15厘米乘15厘米的薄板状原型舒适地贴合在皮肤的曲面上，没有笨重的电池和笨重的电线。

 

“人们在过去考虑过这个整体概念，但没有一个明确的基础，现实的技术与正确的一组特征或适当的形式的可扩展性。过去的设计涉及到执行器、电线、电池的手动组装，以及内外控制硬件的组合，”西北大学的生物电子学先驱约翰·a·罗杰斯(John a . Rogers)说。“我们利用我们在可伸缩电子设备和无线电源传输方面的知识，将包括微型化驱动器在内的高级组件集合在一起，设计成一个皮肤界面的可穿戴设备，几乎没有对用户造成任何负担。”我们认为这是一个很好的起点，可以自然地扩展到整个系统和成百上千个离散的、可编程的执行器。”

 

大只500代理关键的是，压力传感器阵列已经包含在大多数研究和商用燃气涡轮发动机中，用于其他用途，因此这种新方法可以同时测量和监视叶片 振动，从而提供了一种成本更低，效率更高的解决方案。“我们正在扩展虚拟现实和增强现实的边界和能力，”西北大学的黄永刚说，他与罗杰斯共同领导了这项研究。“与眼睛和耳朵相比，皮肤是一个相对未开发的感官界面，可以显著增强体验。”

 

罗杰斯是西北大学麦考密克工程学院材料科学和生物医学工程的Louis Simpson和Kimberly Querrey教授，范伯格医学院神经外科教授，生物集成电子中心主任。

 

黄是麦考密克的Walter P. Murphy土木与环境工程教授和机械工程教授。

 

曾任罗杰斯实验室博士后、现任香港城市大学助理教授的余新歌是这篇论文的第一作者。

 

它是如何工作的

 

罗杰斯和黄最先进的设备采用了32个单独可编程的毫米级执行器的分布式阵列，每个执行器在皮肤的相应位置产生离散的触觉。每一个致动器以每秒200次的频率产生最强烈的共振，此时皮肤表现出最大的灵敏度。

 

罗杰斯说:“我们可以通过图形用户界面实时快速地调整每个驱动器的频率和振幅。”“我们对设计进行了调整，以最大限度地感受传递到皮肤上的振动力。”

 

该补丁可以无线连接到触摸屏界面(在智能手机或平板电脑上)。当用户触摸触摸屏时，这种触摸模式会传递给补丁。例如，如果用户在触摸屏上画一个“X”图案，设备就会通过皮肤的振动界面产生一个“X”形状的感觉图案，同时且实时。

 

当在不同的地点进行视频聊天时，朋友和家人可以互相联系，几乎可以互相触摸——时间延迟可以忽略不计，而且通过触摸屏界面可以控制压力和模式。

 

“你可以想象，在可预见的未来，与家人视频通话时感知虚拟触摸可能会变得无处不在，”黄说。

 

执行机构嵌入到一个本质上柔软和略粘的有机硅聚合物粘在皮肤上，没有胶带或背带。“金牌大只使用牛津大学的科学家编写的大只500app下载软件模拟器，并为其提供了宇宙学模型和望远镜的阵列配置，因此它可以生成来自望远镜观测天空的数据。”无线和无电池，该设备通过近场通信(NFC)协议进行通信，与智能手机用于电子支付的技术相同。

 

罗杰斯说:“有了这种无线供电方案，我们完全不需要电池，因为它们的重量、尺寸、体积和有限的使用寿命。”“结果是一个轻薄的系统，可以无限制地佩戴和使用。”