日本团队研发高灵敏柔性光学传感器,响应仅33毫秒
日本庆应义塾大学的研究团队近日在《光学快报》上发表了一项创新成果:他们成功开发出一种柔性光学触觉传感器,能够同步感知压力的位置与大小,并兼具高灵敏度与优异稳定性,其响应时间最快可达33毫秒。该技术有望应用于下一代机器人触觉系统、高精度医疗检测设备以及反应更敏捷的可穿戴电子产品中。
研究团队制作出一款尺寸为5厘米×1.5厘米、厚度仅500微米的四通道光学触觉传感器。该器件能以约1.5毫米的空间分辨率准确识别压力位置,其多通道光学结构支持在多个区域同时进行压力感知,并具备良好的扩展潜力。
以往的触觉传感器多将商用玻璃光纤嵌入聚合物中实现感知,但这类设计通常局限于单一信号路径,若扩展为多通道则需依赖复杂且缺乏柔性的硬质布线。为解决该问题,团队采用自主研发的“蚊针法”制备聚合物光波导——借助注射器将液态树脂单体注入另一种液体中,再通过紫外线固化成型,一步完成将聚合物芯层嵌入柔性硅橡胶基片的过程。
这一方法显著提高了光波导结构的设计灵活性。研究人员还可通过调整纤芯尺寸与光学约束能力,实现对传感器灵敏度的精确调控。
在性能测试中,团队通过手指或测力计对传感器施加压力,并实时监测其光输出变化。实验表明,该传感器可识别相当于触控智能手机屏幕所需的指尖压力,灵敏度达到8.7—10.9dB/MPa,并能在33毫秒内捕捉光强变化。在多次重复实验中,器件仍保持稳定性能,展现出良好的可靠性与重复性。
该类传感器未来可赋予机器人系统更精细的触觉感知能力,提升人机协作的安全性与自然性。在医疗领域,它还可集成于仿生假肢,为用户提供实时触觉反馈,从而实现更精准、更自然的动作控制。
更多文章
-
龙江携手产业伙伴 共创算电AI融合新生态
伴随国家算力布局与能源调配工程的整体推进,“算电融合”这一新兴模式正展现出强劲活力。该模式致力于将计算资源与电力供应深度结合,构建起能源、数据与价值高效流动的新型基础设施体系。通过这一路径,绿色电力可支撑可持续的计算能力,而智能算力又能优化电网管理,最终推动能源与数字基建协同发展。当前,人工智能领域
-
湖北搭建四方平台共促人工智能与交通产业深度融合
12月19日,湖北省在武汉组织了一场以“人工智能与交通融合”为主题的供需交流活动。现场宣布建立协同推进机制,构建政企联动的创新平台,旨在深化人工智能在交通领域的应用。省交通运输厅副厅长王炜出席并发言。湖北交投集团总经理叶战平代表企业致辞,省科技厅副厅长夏松出席并讲话。交通运输部有关部门对行业政策进行深入
-
AI赋能气象预测迈向精准智能 人力经验仍不可或缺
以往形容天气常用“难以捉摸”,如今在智能技术助力下,气象预报正变得更加精准可期。融合人工智能算法、数值模型与高性能计算,并注入预报专家的专业判断,风雨雷电等天气现象已能更早被预见。更快速、更高效的气象预测,正广泛应用于社会各领域,为经济与社会发展提供支撑。一、“人工智能+气象”新应用新场景涌现每年五月
-
北斗科技深度应用 助力区域产业转型与国际合作
自主建设的北斗全球导航体系,通过通信、导航与遥感技术的结合,为各行各业提供精准服务,支撑全球可持续发展。近日在昆明举行的北斗产业论坛上传出消息,国内政府、企业、高校与研究机构正紧密协作,以“技术实施与应用赋能”为关键路径,推动北斗从国家重大科技工程转变为驱动产业创新的重要工具。凭借高精度时空信息,北
-
沪上举行化学事故医学救援实战演练
一、实战复刻:协同联动筑牢救援闭环午后时分,一场模拟化学事故紧急医学救援的演习在沪正式拉开帷幕。场景设定为某化工企业生产区域发生有毒化学品泄漏,导致现场人员出现中毒症状。演习旨在检验本市应对此类突发事件时,各相关机构在预防、抢救、治疗等环节的衔接与处置水平。事故警报响起后,园区医疗站点率先行动,派出
