21ic電子網(wǎng)訊：根據(jù)瑞典科學(xué)家進行的一項新研究，人類手指極為敏感，能夠感知到高度只有幾納米的凸起。這一研究發(fā)現(xiàn)對研制私人電子設(shè)備和機器人具有重要意義。研究論文刊登在《自然》雜志子刊《科學(xué)報告》上。
首席研究員、斯德哥爾摩皇家理工學(xué)院的表面化學(xué)家馬克-魯特蘭德教授指出，直到最近觸覺仍舊是一種相對未知的感覺。魯特蘭德說：“人類的手指能夠感知到怎樣的表面以及如何感知直到最近仍舊仍給人一種猶如魔法的感覺。”魯特蘭德在阿德萊德長大，在澳大利亞國立大學(xué)拿到博士學(xué)位。
科學(xué)家此前進行的研究發(fā)現(xiàn)可用3種主要“維度”描述觸覺，即粗糙-平坦、堅硬-柔軟以及粘性-光滑。魯特蘭德表示：“實際上還存在冷熱潮濕等其他刺激，但我們往往將它們排除在外，只關(guān)注地形學(xué)方面的東西。”魯特蘭德的研究小組由材料學(xué)家和心理學(xué)家組成，他們研發(fā)了一種測試方式，用于測量人類手指在區(qū)分粗糙和平坦表面時的敏感程度。
研究過程中，科學(xué)家制造了16個聚合物表面，上面有一系列平行脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，脊之間的距離——被稱之為“波長”——在300納米到90微米之間，高度在7納米到4.5微米之間。此外，他們還使用一個沒有脊的空白表面。實驗中，他們讓20名志愿者蒙上眼睛，一次讓他們感知兩個表面。具體地說，就是讓志愿者用食指在表面上滑動。在此之后，他們要求志愿者評比兩個表面的相似程度或者差異程度。令魯特蘭德感到吃驚的是，實驗結(jié)果表明志愿者能夠感知到只有納米尺度的凸起。他說：“參與者能夠區(qū)分差異極小的表面，平均差異幅度可達到13納米。這一發(fā)現(xiàn)讓我感到吃驚。”
魯特蘭德指出，了解觸覺以及觸覺反饋有助于研制各種電子產(chǎn)品，吸引消費者。他說：“如果在一家商店挑戰(zhàn)商品，你一定希望除了商品除了外觀或者味道好之外還有其他吸引人的地方。你希望能夠以一種確定的方式感知商品，在多個感覺水平下控制觸覺反饋。”
魯特蘭德表示消費電子產(chǎn)品業(yè)對了解和控制可觸知表面的興趣最大，其他行業(yè)也能成為這種研究的受益者。他說：“洗發(fā)水行業(yè)也會對這種研究感興趣，因為頭發(fā)感知的方式是吸引消費者的一個重要因素。實際上，無論是何種商品，消費者都是先用觸覺感知，而后才決定是否購買。觸感是影響消費者購買決定的一個重要因素。”
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