科學(xué)家通常使用地震波(通常與地震相關(guān))來開發(fā)用于觸覺的通用縮放定律。由伯明翰大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)使用瑞利波來創(chuàng)建觸摸靈敏度的第一個(gè)縮放定律。結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上。研究人員是歐洲聯(lián)盟(H-Reality)的一部分，該聯(lián)盟已在使用該理論來開發(fā)新的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，該技術(shù)融合了觸摸感。

瑞利波是由物體之間的碰撞產(chǎn)生的，通常被認(rèn)為僅沿表面?zhèn)鞑?。研究小組發(fā)現(xiàn)，當(dāng)涉及到觸摸時(shí)，這些波還會穿過皮膚和骨骼層，并被人體的觸摸感受器細(xì)胞吸收。

通過對這些接觸感受器的數(shù)學(xué)建模，研究人員展示了感受器如何位于允許它們對瑞利波做出響應(yīng)的深度。這些受體與瑞利波的相互作用在不同物種之間會有所不同，但是受體深度與波長的比率保持不變，從而可以定義普遍定律。

研究人員用來制定定律的數(shù)學(xué)方法是基于一百多年前首次開發(fā)的用于模擬地震的方法。該法律支持諾貝爾獎得主物理學(xué)家格奧爾格·馮·貝塞西(Georg vonBékésy)的預(yù)測，他首先提出地震數(shù)學(xué)可用于探索瑞利波和接觸之間的聯(lián)系。

科學(xué)家通常使用與地震相關(guān)的地震波來開發(fā)一種通用的觸感定標(biāo)定律。由伯明翰大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)使用瑞利波創(chuàng)建了第一個(gè)針對觸摸靈敏度的縮放定律。圖片來源：伯明翰大學(xué)

研究小組還發(fā)現(xiàn)，即使皮膚最外層的硬度發(fā)生變化，波與受體的相互作用仍然存在。盡管由于年齡，性別，職業(yè)甚至水合作用而在外層產(chǎn)生了許多變化，但受體對瑞利波的響應(yīng)能力仍未改變。

伯明翰大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院的Tom Montenegro-Johnson博士領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。他解釋說：“觸覺是一種原始的感覺，對我們遠(yuǎn)古的祖先和現(xiàn)代哺乳動物都同樣重要，但它也是最復(fù)雜的，因此也是人們最不了解的一種。例如，我們擁有解釋視力和聽覺的普遍規(guī)律。 ，這是我們第一次能夠以此方式解釋觸摸。”

伯明翰大學(xué)研究的合著者詹姆斯·安德魯斯(James Andrews)補(bǔ)充說：“我們定義的原理使我們能夠更好地理解各種物種之間的不同接觸體驗(yàn)。例如，如果您壓入一個(gè)5毫米的犀牛，它們的感覺與具有相同壓痕的人類會有相同的感覺–只是產(chǎn)生壓痕所需的力是不同的。從進(jìn)化的角度講，這很有意義，因?yàn)樗c相對危險(xiǎn)和潛在的損害。”