美西北大学研发VR触觉设备，指尖大小模拟逼真触感

在虚拟现实（VR）技术日益成熟的今天，玩家和内容创作者对于沉浸感的追求愈发强烈。尽管当前的VR体验已经能够提供相当程度的视觉和听觉享受，但在触觉反馈方面，依旧存在明显的短板。想象一下，如果在虚拟世界中，你不仅能够“看见”精美的纹理，还能“触摸”到它们，甚至感受到手指滑过细腻织物的微妙触感，那将是怎样一种震撼的体验。

近日，美国西北大学的一项研究正在将这一梦想变为现实。该校的研究人员正在开发一款革命性的可穿戴设备，旨在填补VR触觉反馈的空白。这款设备小巧轻盈，仅指尖大小，却不再仅仅依赖于皮肤上的简单振动，而是采用了更为先进的技术，以提供更丰富、更真实的触觉体验。

该项目的负责人、材料科学与工程教授约翰・A・罗杰斯介绍称，传统的触觉致动器大多只是简单地对皮肤施加压力，但皮肤的触觉感知机制远比这复杂得多。他们研发了一种全新的微型致动器，能够向任意方向推动皮肤，甚至同时施加多向作用。通过这款致动器，研究人员可以以完全可编程的方式，精细地控制复杂的触觉体验。

这款设备融合了新型全自由度致动器、蓝牙连接、加速度计以及微型电池等先进技术，能够实现无线模拟多种触觉体验，包括振动、拉伸、压力、滑动和扭转等。它还能够组合不同的触感，并调整作用速度，从而提供更加逼真的反馈。更重要的是，这款致动器可以沿着皮肤的任意方向移动，激活多种机械感受器，当多个致动器排列成阵列时，能够模拟出更为丰富的触觉效果。

该设备的核心机制在于一个微型磁铁，它被固定在连接电池的线圈上。当电流通过线圈时，会产生磁场，从而推动、拉动或旋转磁铁。通过多个这样的致动器组合，就可以模拟出各种触觉体验。设备的佩戴位置也会对触觉反馈产生影响。例如，当设备安装在手背或指尖时，加速度计能够感知用户的运动方向和速度，使系统能够进行更精准的运动跟踪，从而增强真实感。

除了增强VR的沉浸感外，这款设备在其他领域也展现出了巨大的应用潜力。罗杰斯举例说，未来在线选购服装或面料时，用户或许能够通过这款设备“摸”到材质的质感。比如，当你用手指触摸丝绸时，由于它的摩擦力较小，滑动速度会比灯芯绒或粗麻布更快。这种触感反馈将极大地提升在线购物的体验。

这款设备还能够将音乐的声音转化为物理触感，让用户通过可穿戴设备感知到音调和乐器的不同振动方向。这一功能不仅为音乐爱好者提供了全新的听觉体验，也为视障人士等特定群体提供了更为丰富的沉浸式媒体体验。他们可以通过这款设备更好地识别环境，享受音乐带来的乐趣。

据悉，相关研究论文即将在最新一期的《Science》杂志上发表。这一研究成果的发布，无疑将为VR技术的发展注入新的活力，推动其向更加真实、更加沉浸的方向发展。