可穿戴觸覺界面可以通過向皮膚添加觸覺刺激以及傳遞給用戶的視覺和聽覺信息來增強虛擬/增強現實系統中的沉浸式體驗。研究人員介紹了一種平錐介電彈性體致動器（FCDEA）陣列，該陣列薄而柔軟，能夠響應大面積皮膚上的電壓信號產生時空可調和大的靜動態力。將FCDEA陣列集成到顯微傳感器陣列中，可以實現可穿戴無線通信觸覺貼片。我們證明，開發的觸覺貼片允許用戶實時傳達觸覺信息，同時保持與皮膚的共形接觸。觸覺補丁還可以表達3D結構的拓撲結構，并響應FCDEA陣列的局部振動來渲染虛擬對象的紋理。開發的觸覺貼片將在虛擬現實中提供身臨其境的觸摸體驗，并促進各種應用中用戶之間的觸覺交流。相關研究成果以“Skin-attached haptic patch for versatile and augmented tactile interaction”為題發表在國際頂級期刊Science Advances上，Sungryul Yun、Ki-Uk Kyung為論文的共同通訊作者。虛擬現實（VR）和增強現實（AR）技術使用戶能夠在虛擬世界中進行交互，這些技術在日常生活中已經很容易用于各種目的，如娛樂、教育、醫學、培訓和康復。然而，僅允許視聽反饋而不進行物理交互的VR/AR場景在提供逼真體驗方面存在局限性。與視聽信息相關的觸覺反饋是用戶與虛擬環境進行更沉浸式交互不可或缺的方式。

使用微流體致動的手套型觸覺界面稱為HaptX手套G1，可以為手上的100多個區域提供觸覺反饋，但它涉及一個包括外部壓縮機的龐大系統。最近，提供皮膚刺激的觸覺反饋接口已經發展成為薄而靈活的結構，可以集成到皮膚中，同時減少對用戶動態運動的干擾。各種驅動力，如電動、電磁、電液、壓電、氣動、熱力和介電彈性體力，已被用于在可穿戴平臺中傳遞觸覺反饋。在觸覺刺激策略中，介電彈性體致動器（DEAs）因其快速的變形響應而受到廣泛關注，這使得其能夠在柔軟輕便的設計中在寬頻率范圍內產生振動。多層DEAs可以在0至500 Hz的寬頻帶內產生觸覺，即使在超薄輕質結構中也是如此。一種用于手指并將多層DEA連接到電池和光電二極管的可穿戴設備展示了通過觸覺探索識別字母方向和位置的能力。集成在塑料外殼中的單個液壓耦合DEA在虛擬環境中為指尖提供了觸摸軟體的觸感。2×2陣列的滾動DEAs用于前臂上的可穿戴觸覺通信。雙錐DEAs在DEA和被動膜之間有一個剛性柱，用于可穿戴顯示器，用于指尖觸覺交互。盡管大多數現有的DEA具有優異的致動速度，并為皮膚集成觸覺界面提供了合適的柔軟度，但它們缺乏在寬頻帶上克服皮膚阻尼效應所需的輸出力。因此，由于有源區的小型化和形成共形粘附到皮膚的結構，它們的性能都會降低。此外，缺乏觸覺感知能力使得基于DEA的可穿戴觸覺界面難以在虛擬環境中實現用戶之間或用戶與化身之間的觸覺交流，而不僅僅是提供觸覺反饋。研究人員介紹了一種薄、輕、軟的平錐DEA（FCDEA）陣列，該陣列可以通過響應于電壓信號的單個有源區域的可編程平面外變形，
在寬頻帶上產生大的時空可圖案化的無線觸覺反饋，從而實現無線觸覺通信。所提出的FCDEA由多層DEA膜和由螺旋彎曲構造的壓縮彈簧組成。該彈簧將靜電壓力引起的多層DEA的面積膨脹轉化為線性變形。通過利用薄壓縮彈簧的彈性恢復力，FCDEA在極薄的形狀系數（1.1 mm）下產生高致動應變（>77%），同時表現出比其他DEAs更高的功率密度（2.09 kW/kg）。對于250至320 Hz范圍內的準靜態刺激，指尖力和位移的最小感知閾值分別約為15 mN和10μm，對于振動觸覺刺激，分別為1.7 mN和1.7μm。為了確保觸覺感覺在廣大用戶中易于感知，觸覺致動器應至少超過這些閾值10倍（20dB）。與這些要求相比，FCDEA產生了較大的力（0.1 Hz時為323 mN，280 Hz時為2.2 N）和位移（0.1 Hz下為849μm，280 Hz下為310μm）。此外，FCDEA具有與人類指尖皮膚相似的機械阻抗，這有利于優化能量效率以及自然觸覺交互。將6毫米間距的密集FCDEAs陣列集成到柔性印刷電路板（PCB）中，憑借其靈活性和薄的外形，實現了與皮膚的共形接觸。觸覺傳感是通過將反射式顯微傳感器陣列與FCDEA陣列集成來實現的。集成觸覺貼片可以通過編碼觸覺信息和再現手上的觸覺來在VR環境中或用戶之間提供雙向無線觸覺通信。