Making Compact, Functional, Electronic Braille Displays a Reality

Azom与Robert Shepherd博士说话Cornell University。在他们的研究中，Shepherd博士和他的团队为一项可以制造的技术制作了一个关键组成部分inflatable braille that changes shape under a user’s touch a reality. Triggered by combustion, Dr. Shepherd and his team createda haptic array of densely packed actuators that enable silicone membrane “dots” to pop up.

What inspired your research into developing a critical component for a technology that enables inflatable braille that changes shape under the user’s touch?

不管应用程序如何，使可扩展，紧密间隔，驱动阵列平台已被证明非常困难。在探索我们的燃烧概念时，我们了解了为盲目的计算机用户开发便携式刷新盲文显示器的长期计划。它的潜在利益吸引了我们使我们重点的技术应用。

图片来源：康奈尔大学

Can you provide an overview of this novel technology?

The device can be thought of as a grid of tiny cylinder chambers, made out of silicone, each with a silicone membrane on top. A mixture of methane and oxygen continuously flows through the cylinders.

To generate actuation, applying a high voltage to liquid metal electrodes causes a spark between small ignition wires in the cylinder. The resulting combustion heats and expands the gas, pushing the silicone membrane outward, creating a brief, but powerful pulse. The products are then exhausted from the cylinder and it immediately becomes ready for the next actuation.

尽管目前的技术进步，便携式，电子触觉显示仍然是尚未解决的驱动技术挑战。为什么是这样？

事实证明，以刷新盲文显示需求的大小和密度，打包致动材料和机制实际上是一项艰巨的任务。欧洲杯足球竞彩我们通常可以忽略的现象，例如电磁干扰和传热，对这些尺度上的系统操作有重大影响。

由于每个点都需要独立控制其运动的手段，因此通常必须将阀门和电压助推器等组件乘以全尺度显示器中的数千个执行器，这也使显示器的成本和重量乘以。具有高度自由度的机械系统通常没有如此极端的空间限制。

在为电子设备开发动态盲文显示屏时，其他研究人员使用电动机，液压和束缚泵来对每个点施加足够的力。为什么您不选择使用机电系统？

现成的传统机械组件不能正确地缩小到操作盲文所需的尺寸。这是因为我们在上一节中讨论的原因。因此，我们想尝试合成一个更集成的设计，既可以节省空间并增加功率输出。

In your array design, why is a combustion-based method more desirable?

结合我们在演示中使用的可拉伸材料的结合，燃烧具有简单地以较小的形式运行的主要优点。欧洲杯足球竞彩每个执行器仅具有导电迹线，有机硅和可燃燃料。没有阀门，没有滑动零件，也没有每个点电子组件。

另外，化学燃料的消费能量材料的能量密度最高。欧洲杯足球竞彩因此，即使在较小的腔室空间中，也有足够的化学能来产生强烈的致动。

在研究过程中，您是否遇到了任何挑战，如果是，您如何克服它们？

There were several challenges which we encountered while developing our system concept. Sustaining adhesion of the silicone membranes during operation was often difficult because the membrane was stretched to multiple times its initial length. Since these devices were made by hand, the initial adhesion step needed to be refined to ensure complete lamination before the adhesive cured.

How can this technology improve the lives of the blind and visually impaired?

简而言之，这项技术可以通过为它们提供更具成本效益的刷新盲文显示选项来帮助增强盲人和视力障碍的生活。

在您的研究中，您提到这种可拉伸舒适的技术可能会被整合到刺激人造触摸的软机器人和可穿戴的虚拟现实设备中。2020欧洲杯下注官网除电子行业以外，该技术还有其他应用吗？

Aside from soft robotics and wearable virtual reality equipment that stimulates artificial touch, we think that these actuators can be applied to microrobots and possibly to some surgical procedures.

您的研究的下一步是什么？

我们目前正在努力扩展系统，以证明该技术可以运行全页显示。我们还在研究产生持久可逆变形的方法。

我们的读者在哪里可以找到有关这项新技术的更多信息？

Readers can find out more via our publication, titled “Valveless Microliter燃烧，用于密集的强大柔软执行器”。

关于罗伯特·谢泼德博士

罗布·谢泼德（Rob Shepherd）获得了学士学位（2002）和博士学位（2010年）在伊利诺伊大学的材料科学欧洲杯线上买球领域，他的研究重点是将聚合物和胶体悬浮液作为3D打印机的“油墨”开发。他还制造了微流体设备，以合成单微米至毫米尺度的零件（例如玻璃和硅微粒）。同时，他在进行了I的M.B.A.（2009），在U的U of I of I，并与其他几家初创公司合作，并在市场研究，财务，会计问题和企业家的法律方面的细节上获得了丰富的经验。2010年，他继续在化学和化学生物学系乔治·怀特塞德斯（George Whitesides）研究小组的哈佛大学研究小组中担任博士后研究员。在这个小组中，他在软弹性体中开发了气动执行器，这些弹性体采用了能够以多个步态移动的机器形式：步行和起伏。这些执行器也已用于低成本操纵器，并与仿生伪装和显示的微流体系统一起使用。