在科技的魔法下，智能纺织品正在改变我们体验虚拟现实的方式，让穿戴者能够感受到仿佛真实的触觉。一种超薄膜能够传递触觉感觉，将纺织品转变为虚拟的“第二层皮肤”。在本届汉诺威工业博览会上，由萨尔兰大学教授Stefan Seelecke和Paul Motzki领导的研究团队将展示他们的技术，通过在手表背面应用智能膜，让触觉感受成为可能。
在相关的项目中，工程师们已经使用他们的技术为未来的工业生产过程创造了互动手套。智能纺织品不仅让虚拟现实更加沉浸式，还为严重病童在医院隔离病房中提供了与父母身体亲近的机会，让他们在电脑模拟的探访中再次体验被拥抱、抚摸的感觉。
这项“Multi-Immerse”项目位于工程科学、神经技术、医学和计算机科学的交汇处，研究团队正在开发能够实现个体间多感官虚拟遭遇的技术。他们的目标是创造新技术，让年轻的患者能够在虚拟环境中以尽可能真实的方式看到、听到并感受到他们的父母和兄弟姐妹，即使他们身处不同地方。
萨尔兰大学和ZeMA的Saarbrücken工程师们负责项目的触觉理念和创造能够传递真实触觉感觉的技术系统。萨尔布吕肯的工程师们是使用硅胶膜赋予表面新能力的专家。他们开发的膜仅有50微米厚，可以像第二层皮肤一样穿戴。就像我们的皮肤是身体与外界的接口，这些超薄膜是身体与虚拟世界的接口。
目标是通过在虚拟环境中人与人之间的互动，创造出触觉感觉的逼真体验。当这些高科技膜被整合到纺织品中时，孩子就能够体验到父母在其他地方触摸第二层智能纺织品时的触觉感觉。
这些膜被称为介电弹性体，既可以作为传感器——检测母亲或父亲的触觉输入，也可以作为执行器——将这些动作传递给孩子。当作为传感器时，膜能够非常精确地识别手指是如何按压或拉伸膜的。然后，父母手的动作在与孩子皮肤接触的第二层纺织品中被精确复制，给孩子一种仿佛被真实抚摸的逼真印象。
萨尔兰大学的Paul Motzki教授解释说，通过在超薄膜的两侧印刷高度灵活的导电层，创建了所谓的介电弹性体。如果我们对弹性体膜施加电压，电极会相互吸引，压缩聚合物并使其向外扩张，从而增加表面积。即使膜的最轻微动作也会改变其电容，这是一个可以精确测量的物理量。当手指在膜上滑动时，膜会变形，每个膜的单独位置都可以分配一个精确的电容值。这些测量的电容值序列代表了手指移动的路径。因此，膜是其自身的灵活传感器，能够识别其是如何被变形的。通过了解电容值和膜变形的关联，研究人员可以使用智能纺织品将父母手的抚摸动作传递给孩子。
研究团队能够精确控制弹性体膜的运动。通过结合电容数据和智能算法，团队开发了一个控制单元，可以预测和编程运动序列，从而精确控制弹性体膜的变形。
在今年的汉诺威工业博览会上，团队将通过一款“手表”展示他们的技术，该手表背面应用了智能膜。他们可以创建这些智能组件的链条，以便它们可以传输长时间的抚摸动作。为了做到这一点，他们将组件相互连接，使它们能够在网络中集体通信和协作。
这种智能纺织技术廉价、轻便、无噪音且节能。通过为电脑游戏提供触觉元素，这种新型介电弹性体膜技术还可以用于使游戏体验更加逼真。在相关项目中，工程师们已经使用他们的技术为未来的工业生产过程创造了互动手套，或者在平板玻璃显示屏上创造出触觉的“按钮”或“滑块”感觉，这真正为触摸屏交互带来了新的维度。
参考资料：《Smart textiles are making remote hugs tangible》
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