人手指能随意马虎地觉得到许多日常物体玻璃、金属、木材和塑料表面之间的差异。这不仅因不同物体表面具有不同的纹理,而且不同物体让触摸移动的速率有着轻微的变革,导致吸走手指不同的热量。既然人的手指这么敏感,如果只改变最上层的分子,那么人类是否仍旧可通过触觉觉得到分子间的差异,人的手指是如何感知这些轻微差异呢。
圣地亚哥的加州大学的研究职员做了一项关于人类超敏感触摸的测试,受试者能否只通过在单层分子物体表面上拖动或敲击手指来区分不同光滑的硅晶片。研究职员做了一张紧张由氧原子制成的单一氧化层的表面。又做了另一张由氟和碳原子组成的单层聚四氟乙烯层的表面。两个表面看上去完备相同。
但令研究职员吃惊的是,受试者完备可以感想熏染到这两种单层分子间的差异,这是由于产生了一种被科学家称为粘滑摩擦的征象,当两个静止物体开始相互滑动发生跳动时能产生这种征象。比如沿着羽觞边缘湿润手指发出的音符,吱吱作响的门铰链的声音或停车列车的噪音都能产生这种征象。在这种情形下,由于最顶层等分子不同的特性,每个表面将具有不同的粘滑频率。研究结果揭示人类能够迅速找到适当的力量及速率的组合和扫描这些不同分子表面并能感想熏染到它们之间的差异。

研究职员还创造,区分不同表面还取决于手指拖动速率及施加的力量。研究职员利用“仿照手指”来仿照触摸实验,仿照手指由有机聚合物制成,通过弹簧与力传感器连接。仿照手指利用力和滑动速率的多种组合拖过火歧的表面。研究职员再次吃惊地创造适宜的速率和力组合在一起是可以区分不同的分子表面。令人不解的是,仿照手指装置没有类似于我们皮肤中的数百个神经的东西,只有一个力传感器,并且仍旧能够得到觉得这些不同表面差异所需的信息。
科学家Darren Lipomi在“ Materials Horizons”杂志上揭橥了关于触感的这篇论文,这些研究将有助于开拓电子皮肤,可以感想熏染的假肢,前辈的虚拟和增强现实触觉技能等等。