新研究发现人指可感知纳米级凸起

21ic电子网讯：根据瑞典科学家进行的一项新研究，人类手指极为敏感，能够感知到高度只有几纳米的凸起。这一研究发现对研制私人电子设备和机器人具有重要意义。研究论文刊登在《自然》杂志子刊《科学报告》上。

首席研究员、斯德哥尔摩皇家理工学院的表面化学家马克-鲁特兰德教授指出，直到最近触觉仍旧是一种相对未知的感觉。鲁特兰德说：“人类的手指能够感知到怎样的表面以及如何感知直到最近仍旧仍给人一种犹如魔法的感觉。”鲁特兰德在阿德莱德长大，在澳大利亚国立大学拿到博士学位。

科学家此前进行的研究发现可用3种主要“维度”描述触觉，即粗糙-平坦、坚硬-柔软以及粘性-光滑。鲁特兰德表示：“实际上还存在冷热潮湿等其他刺激，但我们往往将它们排除在外，只关注地形学方面的东西。”鲁特兰德的研究小组由材料学家和心理学家组成，他们研发了一种测试方式，用于测量人类手指在区分粗糙和平坦表面时的敏感程度。

研究过程中，科学家制造了16个聚合物表面，上面有一系列平行脊状结构，脊之间的距离——被称之为“波长”——在300纳米到90微米之间，高度在7纳米到4.5微米之间。此外，他们还使用一个没有脊的空白表面。实验中，他们让20名志愿者蒙上眼睛，一次让他们感知两个表面。具体地说，就是让志愿者用食指在表面上滑动。在此之后，他们要求志愿者评比两个表面的相似程度或者差异程度。令鲁特兰德感到吃惊的是，实验结果表明志愿者能够感知到只有纳米尺度的凸起。他说：“参与者能够区分差异极小的表面，平均差异幅度可达到13纳米。这一发现让我感到吃惊。”

鲁特兰德指出，了解触觉以及触觉反馈有助于研制各种电子产品，吸引消费者。他说：“如果在一家商店挑战商品，你一定希望除了商品除了外观或者味道好之外还有其他吸引人的地方。你希望能够以一种确定的方式感知商品，在多个感觉水平下控制触觉反馈。”

鲁特兰德表示消费电子产品业对了解和控制可触知表面的兴趣最大，其他行业也能成为这种研究的受益者。他说：“洗发水行业也会对这种研究感兴趣，因为头发感知的方式是吸引消费者的一个重要因素。实际上，无论是何种商品，消费者都是先用触觉感知，而后才决定是否购买。触感是影响消费者购买决定的一个重要因素。”