速度快,强度高,耗能低,薄膜热电冷却器恢复病人幻肢冷感

发布时间:2023-07-31  


一名假肢测试员使用新设备来确定哪一罐可乐最冷。图片来源:约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室

据最新发表在《自然·生物医学工程》杂志上的论文,美国约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室研究人员开发了世界上最小、强度最大、速度最快的制冷设备之一——可穿戴式薄膜热电制冷器(TFTEC),并与神经科学家合作,帮助截肢者通过他们的幻肢感知温度。

研究人员表示,当一个人失去部分肢体时,残肢内的神经可能会导致其感觉拥有幻肢。恢复温度感觉有实际应用,比如鉴别饮料是冷饮还是热饮,还有可能改善假肢的情感体现。

由此,TFTEC应运而生,其速度和强度足以匹配人体快速感知温度变化的能力。现在,截肢者可利用TFTEC告知幻肢的哪个部位能感受到温度。

TFTEC只有约1毫米的厚度,重量只有0.05克,类似于一条胶带,可在不到1秒的时间内提供高强度冷却。它的能源效率比当今最常见的热电设备高出两倍,用于制造发光二极管的半导体工具也可轻松制造这种设备。

为了测试TFTEC的功效,研究人员绘制了4名截肢者假肢的热感觉图。在寒冷探测任务中,TFTEC在所有参与者的幻肢中都会产生凉爽的感觉,而传统的热电技术只在其中一半的人中做到这一点,且TFTEC的速度快了8倍,强度提高了3倍。此外,TFTEC使用的能源是目前热电设备的一半。

这为各种应用提供了新的可能,例如改进假肢、增强现实中的触觉模式以及用于疼痛管理的热疗法。其还具有各种潜在的工业应用,如用于卫星上的能量收集等。

以前有观点认为,幻肢是一种心理问题,是患者对自身身体认识不清,或失去部分肢体后否认自己有残缺。但后来核磁共振告诉人们,当患者感觉幻肢在移动时,脑皮层相应区域也在活动,就和真的肢体移动的情况是一样的。在本文的研究中,最新设备生成了真实且信息丰富的信号,让截肢者有了“感知”。当残肢内的神经仍在那里时,他们或许无法拿起一杯热水,但应该能感受到杯壁的温度。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>