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從電影到現實:新一代觸覺黑科技如何騙過你的皮膚?
還記得《頭號玩家》里那套讓人身臨其境的VR 裝備嗎?特別是當主角戴上觸覺手套,能真實感受到虛擬世界觸感的那一刻,多少科技迷為之瘋狂?,F在,這個曾經只存在于科幻電影中的場景,正在被科學家們一步步變為現實。

3 月 27 日,發表在知名期刊《科學(Science)》上的一篇文章,為我們帶來了關于觸覺反饋這一技術的最新成果。
新聞詳情
在觸覺反饋這一領域,傳統的設備僅限于機械式振動或單一按壓反饋,表現力有限——正如許多 4D 影院的座椅,僅僅通過一根桿狀物輕戳觀眾的背部,無法模擬出真實觸覺的復雜性。而此次,來自美國西北大學的研究團隊則開發了一種新型可穿戴觸覺設備,能夠超越這一局限性,模擬出近似真實的觸覺。
這一技術被命名為“全方位自由運動(Full freedom-of-motion)”,其僅有指尖大小的執行設備采用微型磁鐵和線圈組合,通過電流產生的磁場驅動磁鐵運動,可以實現包括振動、拉伸、壓力、滑動和扭轉等多種復雜動作。這樣使設備能夠沿皮膚表面施加多方向的力,激活皮膚中不同類型的機械感受器。
并且,設備能夠通過編程控制觸覺的類型、強度和時間,進而模擬多樣化的細膩觸感。

研究人員們設想,他們的設備最終可以用于增強 VR 體驗,幫助有視力障礙的人探索周圍環境,讓用戶在上網購物時也能觸摸到不同材質紋理的質感,還能為遠程醫療訪問提供觸覺反饋,甚至讓有聽力障礙的人“感受”音樂。

背后故事
實際上,除了這一技術外,全球還有許多國家和地區的研究團隊都在探索如何實現更加“真實”的觸覺反饋,所采用的方法也各不相同。
2022 年,香港城市大學聯合騰訊 Robotics X 機器人實驗室共同研發出了一種可穿戴的“電刺激”觸覺重現系統,該系統能夠以高空間分辨率和快速反應模擬人類的觸覺。相關成果發表于當年 9 月的《科學進展(Science Advances)》期刊。

2024 年,來自德國馬克斯·普朗克國際研究學院的研究團隊研發了一種皮膚電液(CUTE)可穿戴設備,能夠模擬按壓、緩慢觸摸和不同頻率的振動等觸覺效果,具有緊湊、安靜、節能等優點。相關成果發表在當年 9 月的《先進科學(Advanced Science)》期刊上。

參考材料
1.https://www.science.org/doi/10.1126/science.adt2481
2.https://www.sciencedaily.com/releases/2025/03/250327141411.htm#
3.https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abp8738
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