新的电活性材料可以改进盲文阅读器的性能

（文章来源：科技报告与资讯）

可刷新的盲文显示器通常沿着键盘底部将信息从计算机屏幕转换为凸起的字符。但是，这项技术可能会花费数千美元，并且受到限制，通常显示的字符串比大多数句子短得多。现在，研究人员发明了一种改进的材料，可以将这些显示器带入一个新的水平，使盲人或视力不好的人更容易理解文本和图像，同时降低成本。

研究人员通过美国化学学会（ACS）SciMeetings在线平台展示了其研究结果。该项目的主要研究员朱莉娅·格里尔（Julia R. Greer）博士说：“随着更多的发展，我们认为这种新材料的特性将有可能制造出分辨率更高的设备，甚至那些能够显示除文本之外的信息的设备，例如图表或地图。”

当前市场上的盲文显示器依靠压电效应：当施加电压时，一个小的晶体会膨胀，向上推一个引脚会产生一个点。单个字符（例如字母）最多由八个这样的点编码。市场上的设备通常一次最多显示 80个字符，或者一句话或一则推文的一小部分。

研究人员最近将注意力转向了电活性聚合物（EAP），作为一种可以改善这些显示效果的材料。EAP可以显示比常规设备更多的信息，并且可以显示更多信息。而且，这些设备的制造可能更容易，更便宜。但是，目前这种方案还没有实现，基于EAP的显示器遇到了许多问题，包括需要高电压运行和较差的耐用性。

加州理工学院（Caltech）的Greer团队构思了一种基于聚离子络合物的全新类型的EAP，并且在2019年夏季，该小组开始研究合成该材料的方法。当时是实验室研究生的Rob Learsch说，改进的EAP可以帮助盲文技术赶上有视力人士的盲文技术。他说：“自1980年代以来，盲文技术并没有太大改变。我认为让所有人都受益于发生的小型化和计算革命将是非常了不起的。”

常规的EAP依靠在电极上积累的电荷，而新材料则包含带正电和带负电的聚合物，这些聚合物结合成在节点处连接的随机链网络。带负电荷的聚合物形成一个固体支架，正电荷与之结合，就像橡皮筋一样将所有东西拉在一起。施加电场会破坏这些连接，就像切割橡皮筋一样，并使材料向外膨胀。与常规EAP相比，聚离子EAP所需的电压要少得多，并且效率和弹性更高。

Learsch和朱莉娅·科恩菲尔德（Julia Kornfield）博士实验室的其他人员共同研究新材料的性能，并将其开发到可以在盲文显示器中使用的程度，并可能提供新的功能。对于这些设备。由于该材料可以像电容器一样工作，在施加压力时会产生电信号，因此可以用来构建响应触摸的盲文显示器，就像智能手机或平板电脑的屏幕一样。

Learsch说：“该材料还可以用于其他应用。通过精确的电场控制可以实现机器人关节的打开和关闭，当然这些都是理论上的，真正要实现还需要做很多研究，但这是我们长远愿景的一部分。”

（责任编辑：fqj）