盲人阅读电子书不再难，由燃料驱动的盲文显示器来了……

美国康奈尔大学领导的团队为动态盲文显示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。

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。”

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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