想象一下，iPad不仅仅是一台iPad，它的表面可以变形，让您可以绘制3D设计、创作从屏幕中跳出的俳句，甚至可以在远方握住伴侣的手。

这是科罗拉多大学博尔德分校工程师团队的愿景。在一项新的研究中，他们创造了一种独一无二的可变形显示器，可以放在牌桌上。该设备由10×10的软机器人“肌肉”网格制成，可以感知外部压力并弹出以创建图案。它的精确度足以生成滚动文本，速度也足以摇动充满液体的化学烧杯。

它还可能提供更罕见的东西：数字时代的触觉。

这项新研究的两位主要作者之一布莱恩·约翰逊(BrianJohnson)于2022年在科罗拉多大学博尔德分校获得了机械工程博士学位，他说：“随着技术的进步，我们开始长距离发送文本，然后是音频，现在是视频。”我们仍然缺乏联系。”

7月31日，约翰逊和他的同事在《自然通讯》杂志上描述了他们的形状展示。

该小组的创新建立在由前科罗拉多大学博尔德分校机械工程助理教授ChristophKeplinger领导的团队首创的一类软机器人的基础上。它们被称为液压放大自愈静电(HASEL)执行器。原型显示器尚未准备好投放市场。但研究人员预计，有一天，类似的技术可能会催生出用于虚拟游戏的感官手套，或者可以波动以将苹果和香蕉分类的智能传送带。

“你可以想象将这些传感和驱动细胞排列成任意数量的不同形状和组合，”该论文的共同主要作者、PaulM.Rady机械工程系的博士生MantasNaris说。“这些技术最终可能带来的结果确实是无限的。”

演奏手风琴

该项目起源于寻找另一种技术：合成器官。

2017年，机械工程和生物医学工程教授MarkRentschler领导的研究人员获得了资金来开发他们所谓的“sTISSUE”——一种柔软的器官，其行为和感觉就像真正的人体部位，但完全由硅酮类材料制成。

此项资助的联合研究员包括现任德国马克斯·普朗克智能系统研究所所长的Keplinger;NikolausCorrell，科罗拉多大学博尔德分校计算机科学系副教授;肖恩·亨伯特(SeanHumbert)，机械工程学教授。

一种新的变形显示器可以感知并响应人类的触摸。图片来源：科罗拉多大学博尔德分校

这项新研究的合著者伦特施勒说：“你可以使用这些人造器官来帮助开发医疗设备或手术机器人工具，而成本比使用真实的动物组织要低得多。”

然而，在开发这项技术时，团队想到了桌面显示器的想法。该研究是材料科学与工程计划的一部分。

该小组的设计大约是拼字游戏板的大小，并且像其中一个游戏板一样，由排列成网格的小方块组成。在本例中，100个方格中的每一个都是一个单独的HASEL执行器。执行器由形状像微型手风琴的塑料袋制成。如果电流通过它们，液体就会在袋子内移动，导致手风琴膨胀并向上跳跃。

执行器还包括软磁性传感器，可以检测您何时戳动它们。现在是马克斯普朗克智能系统研究所的博士后研究员约翰逊说，这可以进行一些有趣的活动。

“因为传感器是基于磁铁的，所以我们可以使用磁棒在显示器的表面上绘图，”他说。

听说?

其他研究团队也开发了类似的智能平板电脑，但CUBoulder的显示屏更柔和，占用的空间更少，速度也更快。它的每块机器人肌肉每秒可激活多达50次。

研究人员现在专注于缩小执行器以提高显示器的分辨率，就像在计算机屏幕上添加更多像素一样。

“想象一下，如果你可以将一篇文章加载到你的手机上，它会在你的屏幕上呈现为盲文，”纳里斯说。

该小组还致力于将显示屏翻过来。这样，工程师就可以设计一款可以戳你指尖的手套，让你能够“感觉”虚拟现实中的物体。

而且，伦奇勒说，显示器还可以带来其他东西：一点和平与安静。

“我们的系统本质上是安静的。执行器几乎不发出任何噪音。”