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2021科研工作进展-基于摩擦纳米发电机和介电弹性体的可擦写盲文显示系统

01月26日


根据世界卫生组织发布的数据显示,全世界已有超过3600万名盲人。盲文是专为盲人设计、靠触觉感知的文字。盲人主要依赖盲文书籍来获取文字信息,通过触摸,盲人可以从盲文书中获得知识和信息。但是,现在的纸制盲文书籍较为厚重,且内容无法更新,难以快速、实时地给盲人提供最新的讯息,严重影响的盲人阅读的效率和便捷性。因此,发展安全、简便、高效的新盲文阅读方式十分必要。

本实验室以摩擦纳米发电机(TENG)为高压源,研制了一种基于介质弹性体的可擦写盲文显示系统,其作用机理是TENG产生的电压施加在形状为球状的介电弹性体(DED)上,引发介电弹性体发生机械形变而凸出,来模拟盲文。介电弹性体是一种电活性聚合物,在电场作用下会产生大幅的形变,并在电场消失后立即恢复其原始尺寸,具有轻便、可快速变形的能力,适于制作新型可擦写盲文显示设备。该系统具有简单轻巧、制作成本低,安全可靠等特点。研究者通过优化器件设计,使摩擦纳米发电机产生3000多伏的电压,其短路电流仅为微安级,不会对人体产生任何危害,可驱动介电弹性体薄膜,使其发生形变,并成为可触摸的盲文触点。

研究者构建了盲文显示器件基础单元,并加入程控开关矩阵实现了可擦写的复杂显示方案,使该器件具有了刷新和显示不同盲文字符的功能,可构建盲文显示阵列,展示了作为可擦写盲文显示系统的潜力,为设计便携式盲文电子书提供了新的技术和思路。

   


(审核:)
编辑:姚杰

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