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Hochleistungsfaserverbundwerkstoffe können auch zur Herstellung künstlicher peripherer sensorischer Nervengeräte verwendet werden

Zeit:2021-08-09 Hits:

Hochleistungsfaser bezeichnet die Chemiefaser mit besonderer physikalischer und chemischer Struktur, Leistung und Verwendung, oder mit Sonderfunktion. Hochleistungsfaserverbundwerkstoffe bestehen aus Hochleistungsfasern als Verstärkungsmaterial und Harz als Matrix. Mit geringem Gewicht, hohe Festigkeit und hohe Form, Ermüdungsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, starkes Design, leicht zu verarbeiten und zu formen und weitere hervorragende Eigenschaften, Es ist weit verbreitet in der Luft- und Raumfahrt, Nationale Sicherheit, Transport, Wirtschaftsingenieurwesen, Geotechnische Konstruktion, und biologische Medizin und elektronische Industrie und andere Bereiche.
Wissenschaftler aus China und Singapur haben einen Hochleistungs-Faserverbund aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen demonstriert, Polyesterfasern und Gummikörper, die als Schlüsselkomponenten zum Aufbau verschiedener künstlicher Exorezeptoren und propriozeptiver Rezeptoren für das künstliche periphere sensorische Nervensystem verwendet werden können. Durch clevere konstruktive Gestaltung, beide Rezeptoren haben eine ausgezeichnete Dehnbarkeit und schnelle Reaktionszeit. Kombiniert mit einer flexiblen Schaltung, Das künstliche periphere sensorische Nervengerät kann die Biegeänderungen verschiedener Gelenke genau erkennen, die für die Lautstärkeregelung des virtuellen Pianos verwendet werden kann, kabelloses Tippen, Unterhaltung Interaktion, Etc. Es bietet ein wichtiges Muster für die Erforschung von Hochleistungs- und Multifunktions-integrierten künstlichen peripheren sensorischen Nervensystemen und legt eine wichtige Wahrnehmungsgrundlage für die Entwicklung intelligenter Prothesen und weicher Roboter.





Biologische Inspiration und Designideen des bionischen Rezeptors



Das periphere sensorische Nervensystem umfasst externe Empfindung und Propriozeption. Bei der Interaktion mit externen Objekten, das periphere sensorische Nervensystem liefert dem Körper die notwendigen sensorischen Informationen, um Entscheidungen zu treffen. Ein Exozeptor ist ein Sinnesgewebe oder ein Teil des Körpers, wie das auge, Ohr, Nase, oder Haut, die äußere Reize des Körpers erkennt. Diese verschiedenen Reize in der äußeren Umgebung (inklusive Licht, Klang, Gas, und Druck) können durch verschiedene externe Rezeptoren in sensorische Nervenimpulse umgewandelt und dann vom afferenten Nerv an das entsprechende sensorische Zentrum übertragen werden, um verschiedene Empfindungen zu erzeugen. Durch Exozeptoren, der menschliche Körper erzeugt äußere Empfindungen und lernt die Eigenschaften äußerer Objekte. Propriozeptoren sind sensorische Gewebe, die sich in den Blutgefäßen befinden, Haut, oder Muskeln, die Informationen über die Bewegung des Körpers und die Position und den Zustand von Gliedmaßen und anderen Organen liefern. Muskelverspannungen und Stress, sowie Gelenkbeugung, können durch verschiedene Propriozeptoren in Nervenimpulse umgewandelt werden. Die Großhirnrinde kann dann über Nervenbahnen und das Rückenmark Nervenimpulse empfangen. Auf diese Weise, Menschen entwickeln Propriozeption.



Leistung von dehnbaren Funktionsverbundwerkstoffen und künstlichen Körpersensoren




Leistung und Eigenschaften künstlicher externer Rezeptoren



Integriertes künstliches peripheres sensorisches Nervensystem und flexible Schaltkreisanwendung



Der Forschungsinhalt ist "Ein künstliches peripheres neuronales System basierend auf hoch dehnbaren und integrierten multifunktionalen "Sensoren" wurde in den neuesten Advanced Functional Materials veröffentlicht.