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磨除隱形絕緣層!科學家突破機器人觸覺感知關鍵瓶頸

美國西北大學與以色列臺拉維夫大學的研究團隊,成功解決了低成本機器人觸覺技術發展的重大障礙。研究指出,長期困擾觸覺感測器研究的核心問題,其實就藏在機器人皮膚的結構之中。

研究發現,用於製造機器人皮膚的廉價矽橡膠複合材料,其表面會自然形成絕緣層。這層薄膜阻隔了感測聚合物與監測電極之間的直接電接觸,導致測量結果既不可靠也難以重現。這項突破性發現發表在《先進電子材料》期刊上。

西北大學麥考密克工程學院電機與電腦工程系教授馬修·格雷森解釋:「許多研究者誤將接觸點行為與感測材料特性混為一談,導致資料不一致。我們的研究不僅精確定位問題,更提供完整的解決方案。」

這種被稱為彈性體的橡膠材料,具有柔軟、輕量且成本低廉的特性。當加入碳奈米管等導電填料後,就成為理想的觸覺感測材料——受壓時區域性電阻會產生變化。但研究團隊發現,複合材料中普遍存在的絕緣層會顯著影響電接觸行為。

臺拉維夫大學共同作者諾亞·拉克曼教授強調:「所有關鍵變化都發生在介面處。這項研究不僅凸顯感測介面的重要性,更展現材料科學與電機工程跨領域合作的價值。」

格雷森教授補充:「這正是我們與臺拉維夫大學合作的重要性——他們具備我們所缺乏的材料專業知識。我們互相協助,才能完整掌握材料特性。」

隨著這項發現逐漸獲得研究界重視,未來觸覺感測領域的研究將能建立更嚴謹的標準,推動機器人觸覺技術邁向新里程碑。

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