康奈尔大学开发的燃烧系统，可用于制造动态盲文显示器。
如果能为盲人提供搭载可响应触摸的盲文显示器的iPad或Kindle，他们的生活质量将变得更高。techxplore.com网站当地时间10月5日报道，美国康奈尔大学领导的团队为这种技术设计了一种关键组件：由密集排列的驱动器组成的触觉阵列。阵列系统中的燃烧反应被触发后，可使硅薄膜“显示点”弹出。相关研究成果刊登在《美国国家科学院院刊》中。
如何准确地对每个“显示点”施加必要的力，是动态盲文显示器设计面临的主要障碍之一。机械与航空航天工程副教授Rob Shepherd表示，此前研究人员希望用发动机或液压系统解决这一难题，但最终发现它们都过于笨重、复杂或昂贵。“小型驱动器、系统尺寸、质量和成本之间存在微妙平衡。大多数人都在尝试机电系统，我们决定另辟蹊径，用燃烧形成的少量气体产生强大输出。”
Shepherd与以色列理工学院的研究人员合作，设计了一套以模压硅胶和微流控液态金属为主要组件的系统，其中液态金属电极能够产生火花，点燃微量的预混甲烷与氧气。在阵列中，燃料流经一系列独立通道，每条通道通向一个3毫米宽的驱动器。快速燃烧使每个硅胶膜产生几毫米的膨胀，磁性自锁系统赋予膨胀形变稳定性。用户只需要按下形变点就能使系统复位。
由于无需机电阀，驱动器得以更紧密地封装在一起，进而构成更小、更轻便的系统，并能在1毫秒的高强度作用力下产生巨大位移。流体弹性驱动器的冷却速度极快，所需燃料也较少，因此安全性较高。
研究人员表示，新技术还具有良好的拓展性和适应性，可应用于软机器人、可穿戴虚拟现实设备和医疗应用。目前的系统由9个流体弹性体驱动器构成，研究人员希望将其按比例放大，投入生产，最终制造出完整的电子触觉显示器。
论文第一作者、研究人员Ronald Heisser说：“在过去的30多年中，研究人员一直在尝试将驱动器紧密地排列在一起。对人类而言，触觉在某种意义上比视觉更亲切。在这方面研究中，化学驱动是一股不可忽视的力量。”
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编译：德克斯特 审稿：西莫 责编：陈之涵
期刊来源：《美国国家科学院院刊》
期刊编号：0027-8424
原文链接：https://techxplore.com/news/2021-10-combustion-braille-electronics.html
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