今年 3 月,韓國電子通信研究院(ETRI)在《科學進展》期刊發表一項顛覆性研究成果:團隊成功開發出一種貼片式觸覺反饋裝置,可實現毫秒級觸覺感知,為 XR 領域帶來革命性突破。該技術通過「FCDEA(平錐介電彈性體執行器)陣列」實現觸覺信號的精準傳遞,為遠程協作、虛擬社交等場景開闢了全新可能。
當前市場上的觸覺模擬設備(如體感手套、全身套裝)普遍存在兩大痛點:一是體積龐大、穿戴笨重,限制用戶自由度;二是觸覺還原度低,難以模擬複雜觸感。
ETRI 團隊另闢蹊徑,採用柔性超薄材料設計貼片裝置,厚度僅約 1 毫米,重量可忽略不計。其核心在於「FCDEA 陣列」——由數千個微型執行器組成的網格結構,每個執行器通電後獨立形變,通過精密排列組合模擬從細微震顫到強力擠壓的多樣化觸覺。
該裝置的振動頻率高達 500Hz,覆蓋人類皮膚敏感範圍,可精準還原握手時的肌肉張力變化、指尖摩挲紋理等微妙觸感。其關鍵創新在於「扁平錐型介電彈性體」(FCDE)材料,該材料在電流作用下可發生毫米級形變,模擬壓力或振動。例如,當用戶握拳時,貼片可捕捉肌肉收縮信號並實時傳輸至對方設備,使雙方同步感知「握手力度」的細微差異。
研究團隊特別展示了觸覺貼片在社交場景的應用潛力:用戶 A 與用戶 B 佩戴設備後,A 的握拳動作會觸發貼片變形,生成電信號傳輸至B的設備,B 的貼片隨即同步形變,還原 A 的握力與節奏。這一技術使「遠程握手」不再是簡單的機械震動,而是具備壓力感知、節奏同步的「情感化」交互。此外,該裝置還可用於醫療培訓(模擬手術觸感)、虛擬試衣(感知面料紋理)等場景。
儘管性能卓越,但當前原型機需數千伏電壓驅動,限制了其消費級應用。團隊透露,正通過優化材料配方與電路設計,將工作電壓降至安全閾值(如 50V 以下),同時保持觸覺還原度。若成功商業化,該技術或將重新定義觸覺交互的邊界——想像一下,未來用戶僅需貼一枚硬幣大小的貼片,即可在 VR 會議中與全球夥伴「真實握手」,或在元宇宙中觸摸虛擬物體的溫度與質感。
該技術目前處於實驗室階段,商業化時間表尚未公布,但其潛力已引發學術界與產業界的廣泛關注。