无线柔软的电子皮肤用于虚拟世界中的交互式触摸通信

在不久的将来，通过互联网感应到彼此的拥抱可能是可能的。由香港城市大学(城大)领导的研究团队最近开发了一种无线、柔软的电子皮肤，既可以检测和传递触觉，又可以形成一个触摸网络，允许一对一的互动。它为增强远程触摸通信的沉浸感提供了巨大的潜力。

“随着虚拟现实和增强现实(VR和AR)的快速发展，我们的视觉和听觉不足以让我们创造身临其境的体验。触摸通信可能是我们在整个元宇宙互动的一场革命，“城大生物医学工程学系副教授余新阁博士说。

虽然市场上有许多触觉界面可以模拟虚拟世界中的触觉，但它们仅提供触摸感应或触觉反馈。新型电子皮肤的独特之处在于它可以在同一界面上执行自我感应和触觉再现功能。

皮肤贴片设备提供用于触摸感应和触觉再现的集成功能

e-skin在柔性电路板上包含16个4 x 4阵列中的柔性执行器(暨传感器)，一个微控制器单元(MCU)，一个蓝牙模块和其他电子设备。所有组件都组合在一个7cm X 10cm，4.2mm厚的皮肤贴片状设备中。

按钮状的致动器，大小与10美分港元相当，是电子皮肤的核心部分。每个执行器由一个柔性线圈、一个软硅胶支架、一个磁铁和一个薄的聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜组成，它们执行基于电磁感应的触摸传感和触觉反馈功能。

一旦致动器被外力按下并释放，就会感应出电流，为另一个电子皮肤贴片中的相应致动器提供触觉的电信号。发送者按压得越深，在其他电子皮肤上产生的感觉就越强烈、越长。

致动器产生的电信号通过电子贴片电路板上的模数转换器转换为数字信号。然后，数据通过蓝牙传输到另一个电子皮肤上的执行器。

当接收到信号时，会感应电流，通过机械振动在接收器的电子皮肤上再现触觉反馈。该过程可以反向进行，以将振动从接收器的电子皮肤传递到发送者的相应致动器。

虽然每个致动器一次只能执行一项任务，但电子皮肤上的其余15个致动器可以相互补充，执行传感或触觉再现功能，让e-skin贴片同时实现双向触摸传输。

触摸物联网提供了广泛的潜在应用

“我们的e-skin可以与蓝牙设备通信，并通过智能手机和计算机通过互联网传输数据，进行超远距离触摸传输，并形成触摸物联网(IoT)系统，可以实现一对一和一对一的触摸交付。不同地方的朋友和家人可以使用它来'感受'彼此，“余博士说。“这种形式的触摸克服了空间的限制，大大降低了人类交流中的距离感。

接下来，研究团队将专注于视力障碍者的实际应用，他们可以佩戴电子皮肤以获得远程方向指导并阅读盲文信息。

研究结果发表在《科学进展》杂志上，标题为“通过无线自感应和触觉再现电子皮肤实现触摸物联网”。

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