Receptor Artificial Bioinspirado con Capacidades Perceptuales Integradas de Sensado Táctil y Advertencia de Dolor
Autores: Zhao, Xin; Tang, Gangqiang; Zhao, Chun; Mei, Dong; Ji, Yujun; Xiang, Chaoqun; Li, Lijie; Li, Bo; Wang, Yanjie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Receptor Artificial Bioinspirado con Capacidades Perceptuales Integradas de Sensado Táctil y Advertencia de Dolor
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Toque
Dolor
Película sensible a iones
Capa de PDMS
Receptor artificial
Propiedades físicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Inspirado en el mecanismo del tacto y el dolor en la piel humana, integramos dos películas de detección de iones y una capa de polidimetilsiloxano (PDMS) para lograr un receptor artificial biónico con la capacidad de distinguir la percepción del tacto o del dolor a través del efecto iónico-eléctrico. La película de detección de iones proporciona el soporte para la percepción del tacto o del dolor, mientras que la capa de PDMS, como sustrato blando, se utiliza para regular la capacidad de percepción del receptor. A través de una serie de experimentos, investigamos los efectos de las propiedades físicas de la capa de PDMS en la capacidad de detección de un receptor artificial. Además, se realizaron pruebas de área de contacto para distinguir el tacto o el dolor bajo un objeto afilado. Se reveló que el umbral de presión que activa la retroalimentación de tacto y dolor del receptor artificial presenta una tendencia creciente cuando el módulo elástico y el grosor del sustrato de PDMS aumentan. La capacidad de distinción entre tacto y dolor se vuelve más pronunciada bajo un módulo elástico más alto y un mayor grosor. Además, la retroalimentación de dolor inducida se vuelve más intensa con la disminución del área de carga bajo la misma carga, y el umbral de dolor cae de 176.68 kPa a 54.57 kPa con la disminución del radio de 3 mm a 1 mm. Este trabajo potencialmente proporciona una nueva estrategia para desarrollar piel electrónica con detección táctil y advertencia de dolor. El umbral de presión y el rango de detección pueden regularse cambiando las propiedades físicas de la capa intermedia, lo que sería ventajoso para los campos de la robótica y la salud.
Descripción
Inspirado en el mecanismo del tacto y el dolor en la piel humana, integramos dos películas de detección de iones y una capa de polidimetilsiloxano (PDMS) para lograr un receptor artificial biónico con la capacidad de distinguir la percepción del tacto o del dolor a través del efecto iónico-eléctrico. La película de detección de iones proporciona el soporte para la percepción del tacto o del dolor, mientras que la capa de PDMS, como sustrato blando, se utiliza para regular la capacidad de percepción del receptor. A través de una serie de experimentos, investigamos los efectos de las propiedades físicas de la capa de PDMS en la capacidad de detección de un receptor artificial. Además, se realizaron pruebas de área de contacto para distinguir el tacto o el dolor bajo un objeto afilado. Se reveló que el umbral de presión que activa la retroalimentación de tacto y dolor del receptor artificial presenta una tendencia creciente cuando el módulo elástico y el grosor del sustrato de PDMS aumentan. La capacidad de distinción entre tacto y dolor se vuelve más pronunciada bajo un módulo elástico más alto y un mayor grosor. Además, la retroalimentación de dolor inducida se vuelve más intensa con la disminución del área de carga bajo la misma carga, y el umbral de dolor cae de 176.68 kPa a 54.57 kPa con la disminución del radio de 3 mm a 1 mm. Este trabajo potencialmente proporciona una nueva estrategia para desarrollar piel electrónica con detección táctil y advertencia de dolor. El umbral de presión y el rango de detección pueden regularse cambiando las propiedades físicas de la capa intermedia, lo que sería ventajoso para los campos de la robótica y la salud.