加州大学圣地亚哥分校的研讨人员规划了一组资料来模仿不同的柔软度。
是什么要素影响了人类的触感，让你分辨出指尖触碰的是棉花糖、粘土仍是橡胶球？ucsdnews.ucsd.edu网站报导，美国加州大学圣地亚哥分校（下文简称UCSD）的工程师和心理学家们经过奇妙的规划，制作了一系列具有不同柔软度的资料。这一效果有望为触觉资料和触觉界面的规划供给根本见地，进而为电子皮肤、假肢和医疗机器人等使用重现实在触觉。相关效果刊登于《科学发展》杂志。原UCSD博士后研讨员、现特拉华大学资料科学与生物医学工程助理教授Charles Dhong说：“咱们为重构‘柔软光谱’供给了公式。这个发现可以协助处理模仿触觉的问题。”Dhong与UCSD纳米工程学教授Darren Lipomi等协作完结了这项研讨。
依据试验成果，Dhong等建立了触及资料厚度、杨氏模量和微图画区域等参数的核算资料柔软度的方程式。该方程也可以用于逆向运算，以确认资料需求多厚或许多详尽的图画才干到达必定的柔软度。Dhong说：“风趣的是，咱们发现了两种可以调理物体柔软度的参数——微图画和厚度。杨氏模量一般作为科学家研讨软/硬模量的规范。现在咱们证明，它也是方程式的一部分。”
研讨人员首要调查了工程师丈量资料感知柔软度的两个参数：压痕审读（指尖压入资料的深度）和指尖与资料的触摸面积。一般情况下，压痕深度越深，触摸面积越大。Dhong等在试验中产生了疑问：压痕深度和触摸面积是怎么独立影响柔软度感知的呢？为了回答这个问题，他们专门规划了一种资料，将两个参数进行了解耦，并进行了测验。他们制作了9种不同的弹性板，每种弹性板的压痕深度与触摸面积之比都不相同。各板材外表微图画的数量、资料厚度和杨氏模量也不同。
研讨人员发现，微图画是影响触感的要害。板材外表的微图画由摆放在板外表的微柱构成，它们可以使指尖在不改动触摸面积的情况下按压得更深。Lipomi说：“经过结构微图画，咱们制作了非接连的触摸区域。”研讨人员对15名受试者进行了测验，要求他们完结两项使命。在第一项使命中，研讨人员向受试者展现了多对弹性板，要求他们找出每对弹性板中较柔软的那一块。在第二项使命中，研讨人员要求受试者将9块弹性板由软至硬排序。整体来说，受试者以为较软的弹性板较厚，外表几乎没有微图画，杨氏模量较低。
依据试验成果，研讨人员还得出了一个风趣的定论：柔软感是一种根本感觉，而非其他感觉的组合。Lipomi解说说：“这说明柔软感是人类触觉的首要组成部分。与工程师使用RGB制作彩色显示器相似，假如可以找到其他‘触觉像素’，那么咱们能将它们组合成任何希望的‘触觉图画’吗？这是接下来咱们想要深入研讨的问题。”
科界原创
编译：雷鑫宇
审稿：三水
