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  • 1 # cnBeta

    在電影作品中,除了“吐絲”和倒掛接吻之外,蜘蛛俠最著名的能力是他的“蜘蛛感官”,讓這位超級英雄能夠提前感知危險並以閃電般的速度做出反應。而現實世界中蜘蛛的步足上有細長的、敏感的盅毛,可以幫助它們避開掠食者或捕食獵物。現在,普渡大學的工程師受此啟發開發出了一種新的感測器,可用於自動駕駛汽車或無人機。

    在自然界中,像那些蜘蛛盅毛一樣的“機械感測器”被完美地調整為僅關注蜘蛛生存所需的資料。例如,它們會“感受到”表明昆蟲被蜘蛛網粘住的振動,但不會關注可能只是由風引起的低頻振動。

    受此啟發,普渡大學的團隊開始建立機械感測器,這些機械感測器將忽略輕微的力量,並且僅在“感覺”達到某個閾值後向機器的其餘部分發出訊號。這樣做的訣竅是使感測器不受最初不易彎曲的材料的影響,但是當外力施加到感測器上時,其會迅速變形。當其變化的形狀達到某一點時,材料內的導電顆粒聚集在一起並允許電流透過。然後,它會向機器的其餘部分發送訊號,並根據需要進行響應。

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    這種系統需要較少的能量和計算能力來執行,因為機器的“大腦”不需要不斷地檢查不必要的刺激以決定何時需要注意它。

    “藉助機器學習演算法,我們可以訓練這些感測器以最小的能耗自動執行,”該研究的第一作者Andres Arrieta說道。“以各種尺寸製造這些感測器也沒有障礙。”

    這些型別的機械感測器可以戰略性地放置在無人機、飛機或自動駕駛汽車上,以更快地幫助檢測物體和障礙物並避開它們。

    該研究發表在《ACS Nano》雜誌上。

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