盲人福音来了！由燃料驱动的盲文显示器有望使盲人阅读更便利

试着想象一下，为盲人设计的电子产品，如平板电脑，上面有些充气盲文，可以在用户触摸的时候改变形状，这将对盲人使用产品时带来很大便利。康奈尔大学带领的一项合作为这种技术制造了一个关键的零部件。一个密集排列的致动器触觉阵列，在燃烧的触发下使硅膜“小点”突出。

设计电子学动态盲文显示器的其中一个障碍是弄清楚如何为每个点施加必要的力。工程学院机械和航空航天工程副教授Rob Shepherd说道，以前的尝试通常涉及电机、液压系统或系绳泵，但是所有的程序都很麻烦、复杂和昂贵。研究团队决定从燃烧入手，小体积的气体可以产生强大的输出。

康奈尔团队与以色列理工学院的研究人员合作，设计了一个系统，主要由成型的硅胶和微流控液态金属痕迹组成，其中液态金属电极引起火花，点燃微尺度体积的预混甲烷和氧气。

在阵列设计中，这种燃料流经一系列独立的通道，每个通道都通向一个3毫米宽的致动器。快速的燃烧迫使每个部位的薄硅树脂膜膨胀几毫米。一个磁性锁扣系统使这些小点具有持久的形态，而且整个系统可以简单地通过按压它们来复位。

由于不需要机电阀，致动器可以更密集地排列在一起，从而形成一个更小的、可能是便携式的系统，它仍然能够在1毫秒内产生大的位移和力量。而且，由于流体弹性致动器冷却迅速，所需的燃料很少，因此商业版本可以安全运行。

这项技术具有拉伸性和贴合性，研究人员预计其可以被纳入一系列的应用中，如软体机器人和模拟人工触摸的可穿戴虚拟现实设备。这种生物相容性部件也可用于操纵组织的手术工具，或打开医疗病人的阻塞通道。

目前的系统由九个流体弹性致动器组成，但研究人员希望扩大规模，最终创建一个完整的电子触觉显示器

研究人员表示，在过去的30年或更长时间里，人们一直试图将致动器包装在一个非常紧密的阵列中。而触摸，在某种程度上，比视觉紧密，因此这项技术具有潜力。这项研究工作表明有更多的方法来考虑这个问题，化学驱动不容忽视。

题为“Valveless microliter combustion for densely packed arrays of powerful soft actuators”的研究论文发表在《国家科学院院刊》上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：

https://www.pnas.org/content/118/39/e2106553118