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科技前沿：一種新型自修複人機交互水凝膠觸摸板
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科技前沿：一種新型自修複人機交互水凝膠觸摸板
圖片來源：CC0 Public Domain
中國科學院(CAS)寧波材料科技與工業研究所(NIMTE)的Chen Tao教授領導的研究團隊與CAS北京納米能源與係統研究所合作，開發出一種以透明納米複合水凝膠為基材的新型、自修複和自黏附的柔軟人機交互觸摸板。這項研究發表於《先進材料》。
隨著信息技術和物聯網的快速發展，靈活、可穿戴的電子設備得到越來越多的關注。觸摸板是手機、智能設備與信息終端必不可少的輸入設備。被廣泛用作商用觸摸板中透明導電膜的氧化銦錫(ITO)存在一些固有缺點，比如易碎。
圖片來源：Pixabay
為改善觸摸板的可拉伸性與生物相容性，提高人機交互能力，NIMTE的研究人員開發了一種高度透明且可拉伸的聚兩性離子-粘土納米複合水凝膠，其透射率達98.8%，斷裂應變超過1500%。
他們利用合成水凝膠作透明的離子導體，研製出具備自修複能力的人機交互觸摸板。通過觸摸和輕壓，(這種觸摸板)可以作為壓敏粘合劑黏附在多種彎曲/平直材料表麵，包括玻璃，木頭，棉布，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)，矽橡膠，尼龍和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，從而集成到電子和可穿戴設備中。
圖片來源：Pixabay
研究人員將表麵電容式觸摸係統集成進水凝膠觸摸板中，並在各個角加載等值電壓從而產生一個均勻靜電場。之後便可以通過測量觸摸板四周的瞬時電壓值，感知點擊或連續滑動時手指的位置。
此外，水凝膠觸摸板還可以集成到計算機上，用來繪畫、寫東西以及玩電子遊戲，同時具備高分辨率和自修複輸入功能。從被切斷到重新融合的過程中，水凝膠中的直流電可以在21秒內恢複，延展性和手指定位功能也會逐漸恢複。
該研究或許會令聚合物納米複合水凝膠用作靈活、自修複的人機交互界麵的前景變得明朗。
撰文：Liu Jia
翻譯：張宇哲
審校：董子晨曦
引進來源：物理學家觀察網
引進鏈接：https://phys.org/news/2020-12-scientists-self-healing-human-machine-interactive-hydrogel.html
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圖片來源：CC0 Public Domain
中國科學院(CAS)寧波材料科技與工業研究所(NIMTE)的Chen Tao教授領導的研究團隊與CAS北京納米能源與係統研究所合作，開發出一種以透明納米複合水凝膠為基材的新型、自修複和自黏附的柔軟人機交互觸摸板。這項研究發表於《先進材料》。
隨著信息技術和物聯網的快速發展，靈活、可穿戴的電子設備得到越來越多的關注。觸摸板是手機、智能設備與信息終端必不可少的輸入設備。被廣泛用作商用觸摸板中透明導電膜的氧化銦錫(ITO)存在一些固有缺點，比如易碎。
圖片來源：Pixabay
為改善觸摸板的可拉伸性與生物相容性，提高人機交互能力，NIMTE的研究人員開發了一種高度透明且可拉伸的聚兩性離子-粘土納米複合水凝膠，其透射率達98.8%，斷裂應變超過1500%。
他們利用合成水凝膠作透明的離子導體，研製出具備自修複能力的人機交互觸摸板。通過觸摸和輕壓，(這種觸摸板)可以作為壓敏粘合劑黏附在多種彎曲/平直材料表麵，包括玻璃，木頭，棉布，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)，矽橡膠，尼龍和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，從而集成到電子和可穿戴設備中。
圖片來源：Pixabay
研究人員將表麵電容式觸摸係統集成進水凝膠觸摸板中，並在各個角加載等值電壓從而產生一個均勻靜電場。之後便可以通過測量觸摸板四周的瞬時電壓值，感知點擊或連續滑動時手指的位置。
此外，水凝膠觸摸板還可以集成到計算機上，用來繪畫、寫東西以及玩電子遊戲，同時具備高分辨率和自修複輸入功能。從被切斷到重新融合的過程中，水凝膠中的直流電可以在21秒內恢複，延展性和手指定位功能也會逐漸恢複。
該研究或許會令聚合物納米複合水凝膠用作靈活、自修複的人機交互界麵的前景變得明朗。
撰文：Liu Jia
翻譯：張宇哲
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