新型可穿戴设备具有可与人类触摸相媲美的感官能力

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科技日报（刘霞）美国西北大学科学家在近日出版的《Science Advances》杂志上发表研究成果，宣布研发出全球首款可实现“人体触摸分辨率”的新型可穿戴设备。该设备可以准确地再现人类指尖的感觉，在清晰度、细节和响应速度方面可与真实的人类触摸相媲美。该设备名为 VoxeLite，薄而柔软，像绷带一样贴在指尖上，并通过虚拟接触重现真实接触的感觉。该团队声称，VoxeLite将高空间分辨率与舒适的用户体验结合在一起，有望彻底改变人机交互发生的方式，并鼓励虚拟现实等领域的创新y，针对视障人士的辅助技术和增强的触摸界面。尽管高清视频和立体声音频技术已经发展了数十年，但数字触觉反馈在手机上长期停留在简单的振动模式，难以还原指尖可感受到的丰富信息。研究人员将其与早期的电影进行了比较，早期的电影帧速率不足，导致运动延迟，并与早期的显示器进行比较，早期的显示器由于像素太低而显示模糊的图像。目前，触觉设备在时空分辨率方面也面临着类似的瓶颈，但 VoxeLite 是第一个实现与人类触觉系统相匹配的时空分辨率的设备，代表了触觉领域的重大进步。该装置的核心技术是采用密集排列的微可控节点。每个节点由橡胶圆顶、导电层和内置电极组成。它利用静电吸附原理精确调节施加在皮肤上的压力。高压模拟粗糙的表面，而低压则产生光滑的感觉。在最密集的版本中，节点之间的距离仅为 1 毫米，有效覆盖了人类触摸感受器的范围。 VoxeLite 有两种操作模式。在活动模式下，节点每秒扩展和收缩 800 次，在屏幕上产生平滑的虚拟纹理。被动模式下，超薄材质对实际触感影响不大。测试数据显示，用户识别虚拟定向图案的准确率达到87%，识别皮革、灯芯绒、毛绒等真实面料材料的准确率达到81%。展望未来，团队希望将这项技术与智能设备深度融合。正如蓝牙耳机解放了您的耳朵一样，VoxeLite 有潜力将您的流体屏幕转变为三维触摸界面。网上购物者可以触摸织物的纹理，视障人士可以阅读触觉地图，游戏玩家可以可以感觉到橡皮筋的张力或岩壁的粗糙度。