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美科学家开发智能指套 可使医生手术时更精准

2012/8/15来源:搜狐科学作者:
美国科学家近日开发出了世界上第一款“智能指套”,它能够将电子信号传到皮肤上,并转换为真实的触感。

  戴上这种手套,外科医生的手指会变得超级灵敏,动手术特别精准。该设备或将极大地改变医生进行手术的方式,甚至将改变我们玩电脑游戏的方式。此项研究成果的研究报告发表在了最新一期的《纳米技术》杂志上。

  

智能指套“皮肤”上的电子电路由黄金导线和超薄硅板制成。

 

 有了智能手套,外科医生做手术就无需用解剖刀了。

  来自美国伊利诺伊大学的研究人员开发了这种智能指套,他们将一些柔性电路嵌入到指套上,当用户将手指伸进去之后,内部的柔性电路就会产生各种电子信号,刺激手指上的触控单元,形成各种感觉。该研究小组希望有一天能将该设备嵌入到一个智能手套上,使人产生虚幻的感觉,欺骗大脑感觉到质地和温度等。

  智能指套可以被套在外科医生的指尖上,进行局部切除手术和超声波扫描。该研究报告的合著者约翰 罗杰斯( John Rogers)教授说:“试想一下,能够感觉到组织的电性能,然后准确地切除该组织,全都是通过使用智能手术手套的指尖。此外,超声成像也将成为可能。”

  智能指套“皮肤”上的电子电路由黄金导线和超薄硅板制成,集成聚酰亚胺(polyimide)。薄片然后蚀刻成一个网格几何体,并转变成一个硅橡胶薄片,从而塑造成一个手指的精确形状。

  指套装置可以被当成传感器,用于测量动作和温度,其内部还安装了一个小型加热器,可以被当成制动器,可用于切除手术和其它相关手术。

  研究人员认为,这项新技术有助于开发外科手术机器人,通过触摸与周围互动。研究人员还尝试在指套内部放电子设备,与佩戴者的皮肤接触。他们认为,因为该设备利用来自半导体行业采用的材料和制造技术,这一流程可以在合理成本的基础上使用。罗杰斯说:“也许最重要的结果是,我们能够将多功能的硅半导体器件技术纳入柔软的、立体感的、外观合适的形式,不仅适合整合指尖,而且还包括身体的其它部位。”

  现在,研究人员计划对身体的其他部位,比如心脏,创建一个“皮肤”进行整合。在这种情况下,设备将笼罩整个心脏的三维表面,提供各种传感和驱动功能,提供先进的手术和诊断心律失常的设备。他们未来将面临的挑战包括:开发材料,以及设计无线数据和电源设备。

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