想象一下：一块光滑的触摸屏放在一层薄薄的硅树脂聚合物薄膜上，突然产生了用户手指下一个小小的凸起按钮的感觉。或者像穿第二层皮肤一样穿同样的聚合物薄膜的想法如何？如果用于制作工业手套，该薄膜可以通过手势识别和向佩戴者发送触觉信号（如脉冲或振动）提供有价值的反馈。萨尔兰大学的斯特凡·塞莱克教授领导的研究团队将参加今年5月30日至6月2日举行的汉诺威展览，展示智能触觉表面如何被用作新型人机界面。googletag。命令。push（function（）{googletag.display（'div-gpt-ad-1453799284784-2'）；}）；萨尔兰大学塞莱克的研究团队正在使用硅薄膜赋予表面一些非常新颖的功能。这项技术能够在平板玻璃显示屏上创造出触觉“按钮”或“滑块”的感觉，实际上为触摸屏交互带来了新的维度。聚合物膜能够根据需要改变形状，以在显示器表面上创建凸起的按钮或键的感觉，用户可以使用这些按钮或键来浏览页面或输入数据。
萨尔兰大学智能材料系统实验室负责人Seelecke说：“利用这项技术，我们可以使智能手机、信息屏幕或家用设备的用户界面更加友好。”。如果用户在指尖下感觉到脉冲或振动，他们可以通过轻触屏幕做出响应。而且，当我们按下“真实”按钮或开关时，用户也会感受到轻微的阻力，因此他们知道自己的反应是成功的。对于盲人和弱视者来说，这种身体反馈不是噱头，而是在他们的日常生活中非常有价值的。
如果这些高科技薄膜被用来制作服装线条，它们还可以充当一个触觉人机界面。这类应用的一个例子是，用高度柔性的弹性聚合物薄膜将装配操作员手套的内部完全对齐，并将其用作传感器，以便计算机系统知道操作员如何移动手和手指。Seelecke说：“我们的技术允许我们通过在操作员佩戴的手套中引入一个复杂的传感器，使系统更加智能。”。由于薄膜厚度只有50微米左右，因此不会干扰操作员的工作。如果在工业4.0环境中使用这种交互式手套，系统可以识别手套佩戴者试图执行的操作。
Seelecke解释道：“例如，操作员可以通过手的运动来控制一个过程。在复杂的工业设备上工作时，该系统可以通过向操作员的手或手指发送触觉信号，如敲击、脉冲或振动，来帮助避免潜在的昂贵错误。”。
研究团队将在今年的汉诺威展览上展示传感器增强手套和触觉显示器的原型。他们的新型聚合物薄膜技术也可用于电脑游戏，使游戏体验更加激烈。
特别制备的硅薄膜是一种智能材料系统，只需施加电流即可供电。“在超薄硅胶膜的每一侧都印上一层高度柔性的导电层，形成所谓的‘介电弹性体’。当我们对弹性体施加电压时，两个电极相互吸引，压缩聚合物并使其向外膨胀，增加其表面积，从而改变膜的电容。”塞莱克团队的研究科学家保罗·莫茨基解释道。
当操作员戴手套时弯曲手指，薄膜会像第二层皮肤一样拉伸，这种变形会导致电容发生变化。研究人员能够在薄膜变形时精确地为其每个位置分配一个电容值。因此，一个特定的电容值本质上表示操作者手指的特定位置，一系列电容值表示手指移动时所走的路径。因此，这种薄膜是一种可伸缩的传感器，在工程应用中可以有效地作为感觉器官。手套可以感知手的移动方式，智能触摸屏可以感知用户是否按下了虚拟按钮。
通过结合测量值和智能算法，该团队开发了一种控制单元，可以预测和编程运动序列，从而精确控制弹性体薄膜的变形方式。“我们利用这些介电弹性体的特性来设计驱动系统，”索菲·纳尔巴赫（SophieNalbach）解释道，她是电子活性聚合物小组的负责人，该小组是塞莱克教授智能材料系统实验室的一部分。
通过改变外加电场，研究人员可以使薄膜产生脉冲，使其形成所需的形状，或使其以所需的频率振荡或弯曲。当与电活性聚合物系统结合时，工业手套能够与其佩戴者交互，或者显示屏可以与用户交互。Nalbach解释道：“如果我们将平板电脑的薄玻璃屏幕放在聚合物薄膜的顶部，薄膜可以在用户指尖下进行非常快速的弯曲运动，这会给用户留下手指放在按钮或按键上的印象。”。
目前，该团队正在进行一些不同的研究项目，旨在将这些基于胶片的驱动系统互连，以便它们能够进行集体通信和合作。要做到这一点，研究人员将需要向表面和界面赋予新的功能，这反过来又需要该技术的进一步小型化。介电弹性体薄膜重量轻、灵活、安静、节能且制造成本低。进一步探索