防水电子手套可以帮助水肺潜水员沟通
当水肺潜水员需要说“我很好”或“鲨鱼!”时对于他们的潜水伙伴，他们使用手势进行视觉交流。但有时这些运动很难被看到。现在，研究人员在ACS Nano上报道，已经构建了一种防水“电子手套”，可以将水下的手势传输到计算机，然后将其转化为消息。这项新技术有朝一日可以帮助潜水员之间以及与水面上的船员更好地沟通。
电子手套——装有电子传感器的手套，可以将手部动作转化为信息——已经在开发中，包括允许佩戴者与虚拟现实环境互动或帮助中风康复者恢复精细运动技能的设计。然而，使电子传感器防水以便在游泳池或海洋中使用，同时保持手套灵活且佩戴舒适，是一个挑战。因此，陈福兴、曲丽君、田明伟及其同事希望制造一种能够在水下感应手部动作的电子手套。
研究人员首先制造了防水传感器，这些传感器依赖于受海星管状脚启发的柔性微型柱。他们使用激光书写工具在聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜上创建了一系列微柱，聚二甲基硅氧烷是一种常用于耳机 透视 的防水塑料。在 PDMS 阵列上涂上银导电层后，研究人员将两层薄膜夹在一起，并使柱子朝内，形成防水传感器。该传感器的大小与 USB-C 端口相当，弯曲时反应灵敏，可以检测到一系列压力，相当于一美元钞票的轻微触摸和花园软管流水的冲击力。研究人员将 10 个防水传感器封装在自粘绷带中，并将它们缝在电子手套原型的指关节和食指关节上。
为了为研究人员的演示创建手势词汇，戴着电子手套的参与者做出了 16 个手势，包括“确定”和“退出”。研究人员记录了电子手套传感器针对每个相应手势生成的特定电子信号。他们应用机器学习技术将手语翻译成文字，创建了一个计算机程序，可以将电子手套手势翻译成消息。测试时，该程序翻译陆地和水下手势的准确率高达 99.8%。该团队表示，未来，这种电子手套的一个版本可以帮助水肺潜水员通过视觉手势进行交流，即使他们无法清楚地看到他们的潜水伙伴。
作者感谢实验室、国家重点研发计划、山东省泰山学者计划、山东省重点研发计划、山东省高校青年创新科技计划团队、国家自然科学基金委、自然科学基金委的资助山东省科学基金项目、山东省科技型中小企业创新能力提升项目、青岛市自然科学基金项目、青岛市关键技术研究及产业化示范项目、青岛市市南区科技计划项目、宿迁市重点项目研究与开发计划。
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