水下电子手套将潜水员的手势转化为信息

水肺潜水员经常使用手势与潜水伙伴进行交流，但这些动作在水下环境中很难看到。现在，研究人员开发了一种防水“电子手套”，可以将水下的手势无线传输到计算机，计算机将其转化为消息。ACSNano报道的这项新技术可以彻底改变潜水员之间以及与水面船员沟通的方式。

电子手套是配备电子传感器的手套，可将手部动作转化为信息。虽然它们已经被开发用于各种应用，例如与虚拟现实环境交互或帮助中风患者恢复精细运动技能，但创建用于游泳池或海洋的防水版本是一项重大挑战。由陈福兴、曲丽君和田明伟领导的研究人员着手制造一种能够在水下感应手部运动的电子手套。

该团队首先制造了防水传感器，其灵感来自于海星的管状脚。他们使用激光书写工具，在聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜上创建了一系列柔性微观柱，聚二甲基硅氧烷是一种常用于隐形眼镜的防水塑料。他们在PDMS阵列上涂上一层银导电层，并将两层薄膜夹在一起，柱子朝内，形成防水传感器。该传感器的大小与USB-C端口相当，弯曲时反应灵敏，可以检测一系列压力，相当于美元钞票的轻触到花园软管流水的冲击力。

研究人员将10个防水传感器封装在自粘绷带中，并将它们缝在电子手套原型的指关节和食指关节上。为了为演示创建手势词汇，戴着电子手套的参与者做了16个手势，包括“确定”和“退出”。研究人员记录了电子手套传感器为每个相应手势生成的特定电子信号，并应用机器学习技术将手语翻译成单词，以创建一个可以将电子手套手势翻译成消息的计算机程序。

经过测试，该程序翻译了陆地和水下的手势，准确率高达99.8%，令人印象深刻。该团队认为，这种电子手套的一个版本可以帮助水肺潜水员通过视觉手势进行交流，即使他们无法清楚地看到他们的潜水伙伴。

这款防水电子手套的开发是改善水肺潜水员沟通的重要一步。通过将手势转化为信息，潜水员可以更有效地向其合作伙伴和船员传达重要信息，从而增强水下活动期间的安全性和协调性。

研究人员获得了十堰甲实验室、国家重点研发计划、山东省泰山学者计划、山东省重点研发计划、山东省高校青年创新科技计划团队、国家自然科学基金委员会等的资助国家自然科学基金项目、山东省自然科学基金项目、山东省科技型中小企业创新能力提升项目、青岛市自然科学基金项目、青岛市关键技术研究及产业化示范项目、青岛市市南区科技计划项目、宿迁市重点研发计划。

随着这项技术的不断进步，它可能会在水肺潜水之外找到应用，例如其他水下职业，甚至太空探索。防水电子手套代表了可穿戴技术和通信领域令人兴奋的新前沿，有可能在各种具有挑战性的环境中提高安全性和效率。