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Estrategias y tecnologías biomiméticas para sistemas sensoriales táctiles artificiales

Fecha:

    • Abraira VE
    • ginty

    Las neuronas sensoriales del tacto.

    Neuron. 2013; 79: 618 - 639

    • manipulador a.
    • ginty

    Las neuronas mecanosensoriales del tacto y sus mecanismos de activación.

    Nat. Rev. Neurosci. 2021; 22: 521 - 537

    • Carpintero CW
    • et al.

    Capacidad humana para discriminar la química de la superficie mediante el tacto.

    Mater. Horiz 2018; 5: 70 - 77

    • Wu YZ
    • et al.

    Un sensor táctil inspirado en la piel para prótesis inteligentes.

    ciencia Robot. 2018; 3comer0429

    • Dahiya RS
    • et al.

    Detección táctil: de humanos a humanoides.

    Trans. IEEE. Robot. 2010; 26: 1 - 20

    • yang t
    • et al.

    Avances recientes en sensores táctiles portátiles: materiales, mecanismos de detección y rendimiento del dispositivo.

    Mate. ciencia Ing. Informes R. 2017; 115: 1 - 37

    • Dahiya RS
    • et al.

    Direcciones hacia la utilización efectiva de la piel táctil: una revisión.

    Sensores IEEE J. 2013; 13: 4121 - 4138

    • Cai YW
    • et al.

    Un sensor táctil triboeléctrico ultrasensible flexible de películas compuestas PDMS/MXene arrugadas para piel electrónica.

    Nanoenergía. 2021; 81105663

    • Ge CY
    • et al.

    Un sensor híbrido capacitivo y piezorresistivo para proximidad a larga distancia y detección de fuerza de amplio rango en colaboración humano-robot.

    Adv. Intel. sist. 2022; 42100213

    • Trejos AL
    • et al.

    Detección táctil asistida por robot para la localización de tumores mínimamente invasivos.

    En t. J.Robot. Res. 2009; 28: 1118 - 1133

    • Kim Y.
    • et al.

    Un nervio aferente artificial orgánico flexible bioinspirado.

    Ciencia. 2018; 360: 998 - 1003

    • liu z
    • et al.

    Nanogenerador de modo dual flexible y estirable para monitoreo de rehabilitación e interacción de información.

    J.Mater. química B. 2020; 8: 3647 - 3654

    • Yang WT
    • et al.

    Dedo robótico blando multifuncional basado en un sensor táctil flexible de temperatura y presión a nanoescala para el reconocimiento de materiales.

    Aplicación ACS Mater. Interfaces. 2021; 13: 55756 - 55765

    • Hamaguchi S.
    • et al.

    Sensor táctil inductivo suave que utiliza un canal de flujo que encierra metal líquido.

    Robot IEEE. automático Letón. 2020; 5: 4028 - 4034

    • Chou HH
    • et al.

    Una piel electrónica elástica inspirada en un camaleón con cambio de color interactivo controlado por detección táctil.

    Nat. Comun. 2015; 6: 8011

    • Zhu ML
    • et al.

    Hacer uso de la nanoenergía humana: el nanogenerador y el sensor autoalimentado permitieron sistemas sensoriales IoT inalámbricos sostenibles.

    Nano Hoy. 2021; 36101016

    • Zhang ZX
    • et al.

    Organogeles altamente transparentes, autorreparables y adhesivos para pieles iónicas inteligentes bioinspiradas.

    Aplicación ACS Mater. Interfaces. 2020; 12: 15657 - 15666

    • masari l.
    • et al.

    El mimetismo funcional de los receptores de Ruffini con rejillas de fibra Bragg y redes neuronales profundas permite una piel sensible al tacto bioinspirada en áreas grandes.

    Nat. Mach. Intel. 2022; 4: 425 - 435

    • Ouyang H.
    • et al.

    Marcapasos cardíaco simbiótico.

    Nat. Comun. 2019; 10: 1821

    • Ge j.
    • et al.

    Una piel electrónica bimodal suave para interacción táctil y sin contacto en tiempo real.

    Nat. Comun. 2019; 10: 4405

    • Wang YQ
    • et al.

    Secuencial in situ ruta para sintetizar nuevos hidrogeles compuestos con excelentes propiedades mecánicas, conductoras y de respuesta magnética.

    Mate. Des. 2020; 193108759

    • Jack RE
    • et al.

    Las expresiones faciales de emoción no son culturalmente universales.

    Proc. Natl. Acad. Ciencia. EE.UU. 2012; 109: 7241 - 7244

    • PC de Jiang
    • et al.

    Sensor óptico flexible inspirado en la piel de los dedos para detección de fuerza y ​​detección de deslizamiento en agarre robótico.

    Adv. Mate. Tecnología 2021; 62100285

    • Pang YK
    • et al.

    Los sensores táctiles basados ​​en textiles inspirados en la piel permiten la detección multifuncional de dispositivos portátiles y robots blandos.

    Nanoenergía. 2022; 96107137

    • Farajian M.
    • et al.

    Estirar la piel mejora inmediatamente la rigidez percibida y mejora gradualmente el control predictivo de la fuerza de agarre.

    eLife. 2020; 9e52653

    • Yeo WH
    • et al.

    Electrónica epidérmica multifuncional impresa directamente sobre la piel.

    Adv. Mate. 2013; 25: 2773 - 2778

    • wang l
    • et al.

    Estructura y mecanización del canal táctil de mamíferos PIEZO2.

    Naturaleza. 2019; 573: 225 - 229

    • liu f
    • et al.

    Piel electrónica de inspiración neurológica para robots.

    ciencia Robot. 2022; 7eabl7344

    • Sharma N.
    • et al.

    El surgimiento de la identidad transcripcional en las neuronas somatosensoriales.

    Naturaleza. 2020; 577: 392 - 398

    • Zheng Y.
    • et al.

    La secuenciación profunda de neuronas somatosensoriales revela determinantes moleculares de propiedades fisiológicas intrínsecas.

    Neuron. 2019; 103: 598-616.e7

    • Woo SH
    • et al.

    Se requiere Piezo2 para la mecanotransducción de células de Merkel.

    Naturaleza. 2014; 509: 622 - 626

    • Talbot WH
    • et al.

    El sentido de aleteo-vibración: comparación de la capacidad humana con los patrones de respuesta de los aferentes mecanorreceptores de la mano del mono.

    J. Neurofisiol. 1968; 31: 301 - 334

    • Neubarth Países Bajos
    • et al.

    Los corpúsculos de Meissner y sus aferentes espacialmente entremezclados subyacen a la percepción del tacto suave.

    Ciencia. 2020; 368eab2751

    • Johnson noqueado
    • et al.

    Funciones táctiles de los aferentes mecanorreceptivos que inervan la mano.

    J. Clin. Neurofisiol. 2000; 17: 539 - 558

    • PC bronceado
    • et al.

    Pulsera de reconocimiento de gestos autoalimentada habilitada por aprendizaje automático para teclado completo y entrada multicomando.

    Adv. Mate. 2022; 34e2200793

    • Zhao S.
    • Ahn J.-H.

    Diseño racional de sensores táctiles portátiles de alto rendimiento que utilizan estructuras/funciones bioinspiradas, biopolímeros naturales y estrategias biomiméticas.

    Mate. ciencia Ing. Informes R. 2022; 148100672

    • lee g
    • et al.

    Piel electrónica multimodal inspirada en el fingerpad para la discriminación de materiales y el reconocimiento de texturas.

    Adv. ciencia (Weinh). 2021; 82002606

    • parque j
    • et al.

    Pieles electrónicas elásticas y sensibles a la dirección táctil basadas en microestructuras entrelazadas inspiradas en la piel humana.

    ACS Nano. 2014; 8: 12020 - 12029

    • parque j
    • et al.

    Adaptación de la sensibilidad y selectividad de la fuerza mediante la ingeniería de microestructuras de pieles electrónicas multidireccionales.

    NPG Asia Mater. 2018; 10: 163 - 176

    • ji b
    • et al.

    Dieléctrico híbrido bioinspirado para sensores táctiles capacitivos y triboeléctricos con alta sensibilidad y rango de linealidad ultraamplio.

    Adv. Mate. 2021; 33e2100859

    • Niu H.
    • et al.

    Detección táctil de percepción a cognición basada en piel electrónica biónica humana de piel completa motivada por inteligencia artificial.

    Adv. Mate. 2022; 34e2202622

    • Jamón.
    • et al.

    Arquitecturas de polímeros jerárquicos inspiradas en la piel con rigidez de gradiente para sensores triboeléctricos sin espaciador, ultrafinos y altamente sensibles.

    ACS Nano. 2018; 12: 3964 - 3974

    • chun s
    • et al.

    Un sistema de detección táctil neuronal artificial.

    Nat. Electrón. 2021; 4: 429 - 438

    • chun s
    • et al.

    Sensores táctiles autoalimentados sensibles a la presión y la vibración para el aprendizaje de la piel neural de los dedos basada en técnicas.

    Nano Lett. 2019; 19: 3305 - 3312

    • Yan YC
    • et al.

    Piel magnética suave para detección táctil de súper resolución con autodesacoplamiento de fuerza.

    ciencia Robot. 2021; 6eabc8801

    • Ovchinnikov YA

    Bases físico-químicas del transporte iónico a través de membranas biológicas: ionóforos y canales iónicos.

    EUR. J. Biochem. 1979; 94: 321 - 336

  • Las células de Merkel son un tema delicado.

    Cell. 2014; 157: 531 - 533

    • kenry
    • et al.

    Sensor táctil microfluídico de base líquida altamente flexible con nanosuspensión de óxido de grafeno.

    Pequeña. 2016; 12: 1593 - 1604

    • Baño JFC
    • et al.

    Biosensores microfluídicos impresos integrados.

    Tendencias Biotecnología. 2019; 37: 1104 - 1120

    • Jin ML
    • et al.

    Una piel de mecanotransductor artificial viscoporoelástica ultrasensible inspirada en la proteína Piezo2 en células de Merkel de mamíferos.

    Adv. Mate. 2017; 291605973

    • Chun KY
    • et al.

    Un sensor autoalimentado que imita a los mecanorreceptores cutáneos de adaptación lenta y rápida.

    Adv. Mate. 2018; 30e1706299

    • Chen YH
    • et al.

    Sinapsis sensorial artificial de grafeno piezotrónico.

    Adv. Función Mate. 2019; 291900959

    • Parque HL
    • et al.

    Electrónica neuromórfica flexible para informática, robótica blanda y neuroprótesis.

    Adv. Mate. 2020; 32e1903558

    • Gkoupidenis P.
    • et al.

    Funciones neuromórficas en transistores electroquímicos orgánicos PEDOT:PSS.

    Adv. Mate. 2015; 27: 7176 - 7180

    • Zhang XM
    • et al.

    Un nervio aferente de punta artificial basado en memristores de Mott para neurorrobótica.

    Nat. Comun. 2020; 11: 51

    • Nagi SS
    • et al.

    Un sistema ultrarrápido para señalar el dolor mecánico en la piel humana.

    ciencia Adv. 2019; 5eaaw1297

    • Kwon SM
    • et al.

    Dispositivos neuromórficos optoelectrónicos pixelizados de área grande con circuitos sinápticos bidireccionales modulados por luz multiespectral.

    Adv. Mate. 2021; 33e2105017

    • Sundaram S.
    • et al.

    Aprendiendo las firmas del agarre humano usando un guante táctil escalable.

    Naturaleza. 2019; 569: 698 - 702

    • chen c
    • et al.

    Un poliuretano afiliativo líquido iónico y autocurativo hacia una piel iónica inspirada en la proteína piezo 2.

    Adv. Función Mate. 2022; 322106341

    • Jiang y.
    • et al.

    Metamateriales mecánicos auxéticos para mejorar la sensibilidad de los sensores de tensión estirables.

    Adv. Mate. 2018; 30e1706589

    • Zhu M.
    • et al.

    Tecnologías hacia las interfaces hombre-máquina de próxima generación: desde el aprendizaje automático mejorado, la detección táctil hasta los sistemas sensoriales neuromórficos.

    Apl. Phys. Rdo. 2020; 7031305

    • wan cj
    • et al.

    Una neurona sensorial artificial con aprendizaje perceptivo táctil.

    Adv. Mate. 2018; 30e1801291

    • Osborn LE
    • et al.

    Prótesis con e-dermis multicapa neuromórfica que percibe el tacto y el dolor.

    ciencia Robot. 2018; 3aat3818

    • Chortos A.
    • et al.

    Persiguiendo la piel electrónica protésica.

    Nat. Mate. 2016; 15: 937 - 950

    • Bhattacharjee T.
    • et al.

    Inferir las propiedades de los objetos con una matriz de detección táctil dada la variación de la rigidez y la velocidad de las articulaciones.

    En t. J. Robot Humanoide. 2018; 15: 1750024

    • wen f
    • et al.

    Guante de aprendizaje automático que utiliza un tejido triboeléctrico superhidrofóbico conductor autoalimentado para el reconocimiento de gestos en aplicaciones de realidad virtual y realidad aumentada.

    Adv. ciencia 2020; 72000261

    • Liu XY
    • et al.

    Diseño de tareas de guiado virtual con retroalimentación háptica para la evaluación de la función motora de la muñeca de pacientes con lesiones de la motoneurona superior.

    IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Ing. 2019; 27: 984 - 994

    • Cuartel general de Huo
    • et al.

    Diseño de una tarea asistida por robot que implica un conflicto visomotor para la identificación de la agudeza propioceptiva.

    Trans. IEEE. instrumento medida 2021; 704006310

  • Naturaleza y funciones de las crestas papilares de la piel digital.

    Anat. Rec. 1954; 119: 449 - 468

    • Gerstner W.

    Propiedades de codificación de las neuronas en pico: correlaciones inversas y cruzadas.

    Redes neuronales. 2001; 14: 599 - 610

    • Hodgkin AL
    • AF Huxley

    Una descripción cuantitativa de la corriente de membrana y su aplicación a la conducción y excitación en el nervio.

    J. Physiol. 1952; 117: 500 - 544

    • Izhikevich EM

    Modelo simple de picos de neuronas.

    IEEE Trans. Redes neuronales. 2003; 14: 1569 - 1572

    • Yi W.
    • et al.

    Plausibilidad biológica y estocasticidad en VO escalable2 neuronas memristores activas.

    Nat. Comun. 2018; 9: 4661

    • Tseng AC
    • Sakata T.

    Señalización electroquímica directa en transistores electroquímicos orgánicos que comprenden hidrogeles de doble red de alta conductividad.

    Aplicación ACS Mater. Interfaces. 2022; 14: 24729 - 24740

    • Zhang S.
    • et al.

    El sistema de detección mecanotáctil de sinapsis artificial autoalimentado mediante la integración de plasma triboeléctrico y transistor de grafeno activado por gas iónico.

    Nanoenergía. 2022; 91106660

    • Keser S.
    • Hayber SE

    Sensor táctil de fibra óptica para reconocimiento de rugosidad superficial mediante algoritmos de aprendizaje automático.

    Sensores Actuadores A Phys. 2021; 332113071

    • Yi ZK
    • et al.

    Categorización de la rugosidad de la superficie táctil con distancia de tren de picos multineuronales.

    Trans. IEEE. automático ciencia Ing. 2021; 18: 1835 - 1845

    • Que XC
    • et al.

    Dedo inteligente de percepción táctil artificial para la identificación de materiales basado en la detección triboeléctrica.

    ciencia Adv. 2022; 8eabq2521

    • Sagdic K.
    • et al.

    Materiales inteligentes: diseño racional en biosistemas vía inteligencia artificial.

    Tendencias Biotecnología. 2022; 40: 987 - 1003

    • Puerro.
    • et al.

    Piel ferroeléctrica táctil artificialmente inteligente.

    Adv. ciencia 2020; 72001662

    • Li F.
    • et al.

    Un mecanorreceptor artificial inspirado en la piel para la mejora e integración táctil.

    ACS Nano. 2021; 15: 16422 - 16431

    • Taherkhani A.
    • et al.

    Una revisión del aprendizaje en redes neuronales de picos biológicamente plausibles.

    Redes neuronales. 2020; 122: 253 - 272

    • Dr. Pickett
    • williams rs

    Conmutación de umbral térmicamente sub-100 fJ y sub-nanosegundo en nanodispositivos de punto de cruce de óxido de niobio.

    Nanotecnología. 2012; 23215202

    • Cámaras MR
    • et al.

    Estructura y función del mecanorreceptor de tipo II de adaptación lenta en la piel peluda.

    Exp. QJ Fisiol. Cognado Med. ciencia 1972; 57: 417 - 445

    • Nikolaev YA
    • et al.

    Las células lamelares en los corpúsculos de Pacinian y Meissner son sensores táctiles.

    ciencia Adv. 2020; 6eabe6393

    • Coste B.
    • et al.

    Piezo1 y Piezo2 son componentes esenciales de distintos canales catiónicos activados mecánicamente.

    Ciencia. 2010; 330: 55 - 60

    • wu j.
    • et al.

    Tacto, tensión y transducción: la función y regulación de los canales iónicos piezoeléctricos.

    Tendencias Bioquímica. ciencia 2017; 42: 57 - 71

    • Murthy SE
    • et al.

    El canal iónico mecanosensible Piezo2 media la sensibilidad al dolor mecánico en ratones.

    Sci. Transl. Medicina. 2018; 10comer9897

    • Woo SH
    • et al.

    Piezo2 es el principal canal de mecanotransducción para la propiocepción.

    Nat. Neurosci. 2015; 18: 1756 - 1762

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