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            美國斯坦福大學研究人員日前制造出一種有彈性、可變色的壓力敏感材料,它是迄今最接近變色龍皮膚的人造材料。用不同力度觸摸這種電子皮膚,它會改變顔色。研究人員指出,将來這種電子皮膚在交互式可穿戴設備、人造義肢、智能機器人等方面有着廣泛應用。

             類似的變色材料以往也有,但很少有材料還能感知壓力,而且沒有一種是有彈性的。新的電子皮膚首次具有這三種特點。論文第一作者、斯坦福大學的周河秀(音譯)說,這是一種仿變色龍的彈性電子皮膚,改變所施壓力的大小和時間,就能很容易地控制電子皮膚的顔色;反過來,還能通過電子皮膚的顔色變化來分辨壓力大小。

             新電子皮膚主要由兩個部分組成:彈性微結構聚合材料和彈性電緻變色聚合材料,前者能随壓力改變電壓,後者能随電壓變化而變紅或變藍。

             研究人員用一個絨毛熊演示了電子皮膚是怎樣變色的。他們給小熊掌上貼上壓敏材料,并與放在小熊腹部的電緻變色材料連接。電緻變色材料先是暗紅色,輕握小熊掌(壓力約50千帕)時變為藍灰,放開後又變回暗紅,用大力握時(約200千帕)變為淡藍色。

             研究人員解釋說,這是一個多步驟的過程。握手的壓力使壓敏材料電阻下降,由此使電緻變色材料的電壓升高,氧化材料使其化學結構發生輕微改變,從而明顯改變其吸收光譜。壓力消除後這一過程會迅速逆轉。

             雖然研究中所用的電緻變色材料隻能在紅藍之間轉變,但研究人員希望其他電緻變色材料能有更多顔色,這樣就可帶來更廣泛的應用。電子皮膚有可能與可穿戴或攜帶設備結合,如衣服、智能手機、智能手表等,把各種顔色整合到一種設備中,可作為一種互動式裝飾或表達情緒方式。

             周河秀說,電子皮膚顔色的改變還可用于分辨壓力,這種系統能與任何想知道其表面壓力的東西結合。此外,它還有僞裝功能,可用于義肢和智能機器人。彈性系統能很好地貼附在曲面和動态表面上,傳統的堅硬材料卻做不到這一點。


          文章分類: 電鍍知識
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