一项新研究显示,人类指纹具有一种自我调节水分的机制,它不仅能帮助我们避免手机掉到地上,还能帮助科学家开发更好的假肢、机器人设备和虚拟现实环境。
灵长类动物——包括人类、猴子和猿类——已经进化出手脚上的表皮隆起,其汗腺密度比身体其他部位都要高。这允许精确调节皮肤水分,
杏耀挂机软件 ,在操纵物体时给予更大的抓地力。
在接触光滑表面时,指纹有助于增加摩擦,增强粗糙表面的抓地力,提高触觉灵敏度。他们的水分调节机制确保最好的水化皮肤的角蛋白层,以最大限度的摩擦。
伯明翰大学的研究人员与韩国研究机构的合作伙伴,包括首尔国立大学和延世大学,杏耀资金在今天的《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表了他们的研究结果。
研究报告的合著者、伯明翰大学产品工程与制造专业的教授麦克·亚当斯评论说:“灵长类动物在手脚上进化出了表皮隆起。在接触固体物体时,指纹脊对于抓地力和精确操作很重要。它们可以调节外部来源或汗孔的水分水平,这样摩擦就会最大化,我们就能避免‘灾难性的’滑动,并一直拿着智能手机。”
“理解手指垫摩擦的影响将有助于我们开发更真实的触觉传感器——例如,在机器人、假肢和触屏和虚拟现实环境的触觉反馈系统中的应用。”
超声波润滑通常用于提供感官“触觉”反馈的触摸屏,但当用户的手指干燥时,其效果会比潮湿的手指垫更差。此外,通过触摸来区分纹理细密的表面(比如纺织品)依赖于诱发的横向振动,但没有滑动摩擦会抑制我们识别实际触摸的物体的能力。
指纹是灵长类动物和树袋熊所独有的,它似乎有两种功能,可以促进多余水分的蒸发,从而为它们的根部提供水分储存,使抓地力最大化。
研究人员发现,当手指垫接触到不透水的表面时,脊线毛孔中的汗液会使皮肤更柔软,从而极大地增加摩擦力。然而,脊线的依从性增加最终会导致汗孔堵塞,从而防止过多的水分降低我们抓握物品的能力。
使用高科技激光成像技术,科学家们发现,水分调节的结合可以解释这个汗孔阻塞和过度的加速蒸发水分从外部润湿的特定的横截面形状的物体接触时表皮皱纹。
这两种功能可以使指纹脊线保持最佳的水分,杏耀平台无论手指垫最初是湿的还是干的,都能最大限度地增加摩擦。
亚当斯教授补充说:“这种控制水分的双重机制为灵长类动物在干燥和潮湿环境中提供了进化优势,使它们具备了其他动物如熊和大型猫科动物所不具备的操纵和运动能力。”