科學家研發的“聚離子”材料如何被用於更好地顯示盲文?

ViviancnBeta


盲人讀者可能會熟悉可刷新的盲文顯示器,在該顯示器中,凸起的點從平面上以電子方式升降,以臨時形成盲文字符。但是,一種新材料可以使這種顯示器比以往更便宜、更有用。當前,大多數可刷新的盲文顯示器都利用壓電效應。這涉及向小晶體施加電壓,該晶體通過擴展並因此將點陣向上推來響應。該點陣的頂部會產生一個凸起的點,可以用指尖感覺到。

八個這樣的點組成一個字符,一個典型的顯示器一次最多隻能顯示80個這樣的字符。這限制了用戶閱讀的速度,可能使其變得相對笨拙。

科學家此前已經提出了利用電活性聚合物(EAP)的顯示器作為替代方案,因為它們能夠一次顯示更多的文本,此外它們還可以用於呈現其他類型的觸覺內容,例如圖像。它們也可能更便宜並且更容易製造。但是,不利的一面是,到目前為止生產的原型需要高壓才能正常工作,而且還不是很耐用。

在朱莉婭·格里爾(Julia R. Greer)博士的帶領下,加州理工學院的一個團隊正在開發一種新的“聚離子” EAP,它沒有這些侷限性。它採用由聚合物的連接鏈組成的凝膠形式-其中一些鏈帶正電,而另一些則帶負電。通常,兩種類型的鏈條會粘在一起。但是,當施加相對較弱的電壓時,它們會相互排斥。這導致凝膠膨脹,形成點狀的凸起。但是,一旦移除電壓,鏈條將重新回到一起,並且凝膠再次變平。

研究人員相信用聚離子EAP製成的顯示器應該比傳統EAP的顯示器具有更大的彈性和能效,同時仍具有後者的所有優點。而且由於凝膠能夠響應施加的壓力產生電信號,因此可以想象,顯示器可以響應觸摸,這與智能手機的觸摸屏不同。

研究人員正在美國化學學會的SciMeetings在線平臺上發表有關其發現的報告。


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