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斯坦福研發噴霧式智慧皮膚:靠 AI 感知手背形變,憑空就能打字

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斯坦福大學研究人員研發出一種噴霧式智慧皮膚。這種生物相容性材料可像防曬霜一樣噴在手背上,由可拉伸的奈米網感知皮膚伸展時的電導率變化,再通過機器學習演算法識別手勢並打出文字,用後也能輕鬆清洗去除。

圖:bgr.com

想像一下,出門再也不用帶鍵盤,甚至連桌子都不需要。只要往手背上噴一層噴霧,手指在空氣裡隨便敲敲,螢幕上就能打出字來。

這聽上去像是科幻電影裡的設定,但斯坦福大學的研究人員最近把它做成了現實。他們開發出一種噴霧式的智慧皮膚,通過機器學習演算法,能夠直接捕捉你手部的細微動作,把虛擬敲擊轉化成螢幕上的真實文字。

像噴防曬霜一樣穿上電路

這套系統的核心是一種具備生物相容性的可拉伸奈米網材料。使用方法非常簡單,直接像噴防曬霜一樣噴在手背上就行。

噴霧噴上之後,會在皮膚表面形成一層能隨著皮膚一起伸縮的超薄微型導電網路。當你不再需要它時,也能像撕掉一層薄膜或清洗一樣輕鬆將它去除。

斯坦福大學化學工程教授鮑哲南解釋了其中的物理原理。當你的手指彎曲、扭動時,奈米網中的奈米線會被擠壓在一起或者被拉開。

這種物理形變會即時改變整個奈米網的導電性。系統通過測量並分析這些導電率的連續變化,就能精準還原手部、手指和每一個關節的具體運動軌跡。

接著,機器學習演算法開始接管。它會學習並翻譯這些關節拉伸資料,把你在空中或桌面上對著虛擬鍵盤做出的微小動作,一一對應成螢幕上的具體字母。

告別笨重的動作捕捉手套

在此之前,不管是人機互動還是動作追蹤,主流方案要麼依靠外接攝像頭光學追蹤,要麼讓使用者戴上一副佈滿感測器的資料手套。

但手套不僅笨重、悶熱,還會嚴重影響手指原本的觸感和靈活性;而純視覺方案又極容易受到光線變化和視線遮擋的干擾。

斯坦福這套噴霧皮膚最大的突破,就在於它把電子元件直接做成了幾乎感受不到重量的第二層皮膚。

研究團隊表示,除了用在打字輸入上,這項技術未來還能擴充套件到物體識別和複雜手勢識別中,並進一步應用到虛擬現實和智慧手機互動裡。

為什麼重要

我們認為,這項研究最聰明的地方,在於它跳出了傳統可穿戴裝置做硬體的固有思路。它沒有去卷更輕的手環或更薄的手套,而是直接把感測器本身液體化、噴霧化。

對使用者來說,如果未來真的想在頭顯或移動場景下實現無感輸入,這種方案比戴一副手套或靠手柄點選自然得多。不過現在談普通人日常使用還太早,因為實驗室展示的是打字和動作感知,實際落到消費級產品上,外圍的訊號發射裝置、供電模組以及多次噴塗的一致性問題都還沒在報道中給出明確解法。

對行業而言,這給混合現實和空間計算的互動硬體指了一條新路。現在頭顯裝置都在死磕機載攝像頭的視覺手勢追蹤,一旦手藏在桌底或被身體擋住就會失效;如果結合這種能即時感應形變的隱形皮膚,底層輸入的準確度將完全上升一個臺階。

但看起來它面臨的隱患也很明顯。作為直接接觸皮膚的化學噴霧,長期佩戴的透氣性、出汗後的導電穩定性,以及每次清洗重噴的成本,都會是它從學術成果走向商業化前必須邁過去的坎。

來源 (2)

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