可穿戴人机界面（HMI）在通信、教育和医疗保健领域取得了重大进展，这主要是由物联网（IoT）和5G技术的快速发展推动的。在可穿戴HMI的各种应用中，迫切需要有助于盲人通信的技术，使他们能够独立获取信息。然而，与信号捕获限制和电源问题有关的挑战阻碍了盲人通信研究的进展。为了应对这些挑战，本文提出了一种基于新兴摩擦电纳米发电机（TENG）的开创性智能手指盲文打字系统。该系统的目的是在没有外部辅助的情况下帮助盲人打字。为了建立一个有效的触觉传感系统，需要两个基本组件：高灵敏度触觉传感器和弱电流信号处理电路。

近期，重庆大学余华教授采用静电纺丝法制备了一种可降解摩擦纳米纤维膜，可显著提高传感器的灵敏度，改善整个器件的转换效率。利用TENG作为传感器的一个显著优势是无需外部电源，确保了系统运行的自给自足。此外，研究者还根据TENG的独特特性，如高阻抗和弱电流特性，开发了一种专门的弱电流信号处理电路。盲文代码的六个点由巧妙放置在双手上的六个自供电触觉（SPT）传感器代表。利用各种敲击组合，用户可以创建文字，然后使用蓝牙技术将其传输到移动设备。通过引入这种创新的盲文打字系统，本研究旨在为提高盲人和视力受损人群的信息访问能力做出贡献。该系统有望显著提高视障人士的盲文读写能力，弥合他们与网络世界之间的差距。

图1.自供电触觉智能手指盲文系统的设计和机制

图2.纳米纤维薄膜的制备与表征

图3.电输出性能

图4.基于SPT传感器的无线电路系统的应用

图5.盲文打字系统在聋哑人通信系统中的应用

该工作以“Enhancing Blind-Dumb Assistance through a Self-Powered Tactile Sensor-Based Braille Typing System”为题发表在《Nano Energy》（DOI:10.1016/j.nanoen.2023.108795）上。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108795