創(chuàng)意大賽論文-可隨壓力變化而改變形狀的鼠標

1、<p>　　第二十五屆“馮如杯”學生創(chuàng)意大賽</p><p>　　可隨壓力變化而改變形狀的鼠標</p><p><b>　　2015年12月</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　可隨壓力變化而改變形狀的鼠標是一種以水凝膠為外殼材料的新型鼠標，在不改變鼠標內(nèi)

2、部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上，將鼠標的外形作相應的調(diào)整，使其適應材料外形的變化，在此基礎(chǔ)之上運用可變性材料（水凝膠）作為新型鼠標的外層結(jié)構(gòu)材料，使其在使用時可以根據(jù)受力的不同而相應的改變鼠標的外形，使人在操作鼠標的時候，通過受力使鼠標外形作出相應的改變從而減輕手腕部分和手指彎曲時的受力，可以有效緩解上班族和游戲玩家等一些需要長時間操作電腦的人的疲勞程度，可以很大程度上提高工作的效率。</p><p>　　這種新型的鼠標的核心

3、就是這種新型的易變形有機材料——水凝膠，這種材料具有極佳的彈性、柔軟性、伸長率和壓縮強度，是一種理想的易隨力的改變而改變形狀的變形材料。運用這種材料作為鼠標的外部結(jié)構(gòu)材料，可以對人操作鼠標時手掌的用力產(chǎn)生一種緩沖作用，使人的手掌在操作鼠標時可以完全被這種可變形的材料覆蓋，手掌在操作鼠標時產(chǎn)生的空隙可以被水凝膠填充，使手掌、手指和手腕時時刻刻處于墊實狀態(tài)，這樣就可以有效緩解手指長時間彎曲的酸痛感，減輕手腕的受力。這樣就可以延長人使用電腦的

4、時間，提高工作效率。</p><p>　　關(guān)鍵詞：水凝膠Hydrogel、可壓縮compressible、緩沖作用cushion、減輕疲勞Relieve fatigue</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　?。ㄒ唬┛呻S壓力變化而改變形狀的鼠標的實用性及其創(chuàng)意來源1</p><p>　?。ǘ┮延?/p>

5、的解決方案及其優(yōu)缺點1</p><p>　　一、新型鼠標的大致結(jié)構(gòu)1</p><p>　　二、新型鼠標的實用性和可行性分析2</p><p>　　(一)材料分析 2</p><p>　?。ǘ┦褂迷斍?

6、 2</p><p>　?。ㄈ┲圃焐a(chǎn)分析 2</p><p>　?。ㄋ模┘夹g(shù)難點 2</p><p>　　三、

7、新型鼠標的應用前景 3</p><p><b>　　結(jié)論3</b></p><p><b>　　參考文獻4</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　?。ㄒ唬┛呻S壓力變化而變形鼠標的實用性及其創(chuàng)意來源 </p><p>

8、　　隨著科技的發(fā)展，電腦已成為大眾頻繁使用的工具之一，尤其是上班族和游戲玩家。電腦的普及給大家?guī)砹嗽S多的便利，但是與此同時，也給人們帶來了許多的困擾。長時間使用鼠標給人們帶來的手腕的酸痛感和手指的僵硬、不靈活就是其中之一。由于目前市場上的鼠標都是固定形態(tài)的，在操作鼠標時手腕部分會抬起一定高度手腕會有一定程度的彎曲，并且由于鼠標形態(tài)固定，所以手腕的彎曲總是固定的，這樣長時間操作鼠標會使手掌麻木、食指在拖動鼠標時容易抽筋，腕關(guān)節(jié)腫脹、手部

9、動作不靈活甚有麻木、刺痛感覺。要解決這一問題，就必須使人在操作鼠標時，手腕盡量減少彎曲，或者讓手腕的彎曲程度總是變化的，讓手腕活動起來，讓手指彎曲的部分有物體支撐。所以，設(shè)計一款可隨人手掌的壓力變化而改變形狀的鼠標很有必要。</p><p>　?。ǘ┮延械慕鉀Q方案及其優(yōu)缺點</p><p>　　目前，大多數(shù)人認為可行的一種方法是使用帶腕托的鼠標墊，采用這種方法可以借用腕托的作用使手腕處于

10、墊實、水平狀態(tài)，在一定程度上可以減輕手腕的受力，起到緩解疲勞的作用。但是這種方法治標不治本，而且使用帶腕托的鼠標墊雖然讓手腕水平，但是手腕的受力有所增加，并且只能保證手腕在特定位置放置時，手腕保持水平，一旦手腕移動或者彎曲，這個腕托的作用就會大大減弱；除此之外，腕托無法解決手掌長時間固定形態(tài)以及手指懸空的問題，這一方法還是存在較大的缺陷的。</p><p>　　一、新型鼠標的大致結(jié)構(gòu)</p><

11、;p>　　可隨手掌壓力變化而改變形狀的鼠標的內(nèi)部與傳統(tǒng)鼠標大致相同，只是在外形以及材料上做了相應的調(diào)整。首先，在原有鼠標的基礎(chǔ)之上降低鼠標內(nèi)部結(jié)構(gòu)件的高度，使鼠標的設(shè)定平面的高度達到1cm，將左右鍵和中鍵部分的高度高出設(shè)定平面1cm左右，形成一個前高后低的鼠標底板（鼠標的左右鍵以及中鍵處于較高的平臺，較低的平臺用于拖放手掌）；增加鼠標的寬度，使其可以完全覆蓋手掌；其次，將鼠標左右鍵之間的距離增加到2cm（人的手掌處于不受力狀態(tài)時，

12、食指與中指之間的距離大約為2cm）。這樣，人在操控鼠標時，手掌基本處于放松狀態(tài)；最后，再在鼠標表面覆蓋一層軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。因為在普通的受力情況下，軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料會下陷1.2cm左右。所以，在底板較高的部分，覆蓋1.5cm軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，較低部分的底板覆蓋的材料和較高部分的高度相同即可。這樣，在使用鼠標時，鼠標的整體高度大約為2.3cm，大約是人手掌的厚度，這個高度是最有利于減輕手腕部分受力的高度。最后，在鼠標外層粘附一層具有

13、較強吸汗性的外膜。</p><p>　　二、新型鼠標的實用性和可行性分析</p><p><b>　　(一)材料分析</b></p><p>　　自然界的一些生物組織在受到外界刺激時，會迅速作出反應，如海參與外界接觸時柔軟的軀體瞬間變得僵硬或部分體壁變?yōu)檎承晕镔|(zhì)；生物體肌肉收縮和松弛時，肌球蛋白間的纖維產(chǎn)生很大的收縮或溶脹。在許多類似的自然現(xiàn)象

14、的啟示下，人們?nèi)找嬷匾晫Ω叻肿幽z的研究和利用。我們的新型鼠標就是采用的這種物質(zhì)。</p><p>　　這種新型的鼠標的表面采用的水凝膠是以水為分散介質(zhì)的凝膠，具有網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)的水溶性高分子中引入一部分疏水基團和親水殘基，親水殘基與水分子結(jié)合，將水分子連接在網(wǎng)狀內(nèi)部，而疏水殘基遇水膨脹的交聯(lián)聚合物，是一種高分子網(wǎng)絡(luò)體系，性質(zhì)柔軟，能保持一定的形狀，能吸收大量的水。該材料具有極佳的彈性、柔軟性、伸長率和壓縮強度，是

15、一種理想的易隨力的改變而改變形狀的變形材料。采用這種材料作為鼠標的外部主要材料，再在鼠標的最外層粘附一層具有較強吸汗性的外膜，這樣的鼠標便具有了良好的易變形性和易操控性。</p><p><b>　　（二）使用詳情</b></p><p>　　在使用這種新型鼠標的時候，鼠標的外形可以根據(jù)人手掌的壓力變化而做出相應的調(diào)整，使手掌時時刻刻緊貼于鼠標之上；鼠標的可變形材料

16、會將手掌完全包裹起來，每個手指之間的縫隙處會凸出一部分水凝膠，這樣就有利于鼠標的移動，而且在手指移動或者彎曲的時候，這種材料會及時的改變形狀，始終使手指處于墊實狀態(tài)；這種鼠標也具有帶腕托的鼠標墊的作用。新型鼠標的水凝膠會一直延伸到手腕部分，這樣就可以很好的起到腕托的作用，甚至比腕托的作用更加明顯——腕托不能根據(jù)手腕的彎曲作出調(diào)整，這樣的話手腕總會受力，但是這種新型鼠標的易變形材料可以有效地解決這個問題。</p><p

17、><b>　?。ㄈ┲圃焐a(chǎn)分析</b></p><p>　　這種鼠標的材料是水凝膠，作為一種高吸水高保水材料，水凝膠被廣泛用于多種領(lǐng)域，如：干旱地區(qū)的抗旱，在化妝品中的面膜、退熱貼、鎮(zhèn)痛貼、 農(nóng)用薄膜、建筑中的結(jié)露防止劑、調(diào)濕劑、石油化工中的堵水調(diào)劑，原油或成品油的脫水，在礦業(yè)中的抑塵劑，食品中的保鮮劑、增稠劑，醫(yī)療中的藥物載體等等。這種材料制作工藝簡單，價格相對便宜。一種保水凝膠的

18、制法，即先將氫氧化鈉溶于水中，并加入丙烯酸進行預處理；再依次加入玉米淀粉、丙烯酰胺和碳酸鈣，攪拌加溫反應后，加入引發(fā)劑進行接枝聚合反應；然后將反應后的液體倒入模具中，恒溫干燥即可。其產(chǎn)品組分(重量百分比)包括：玉米淀粉4.5－4.7，丙烯酸21.4－22.5，丙烯酰胺9－9.5，過硫酸銨3.2－4.5，碳酸鈣4.5－4.7，氫氧化鈉9.5－9.9，水余量。有工藝簡單，產(chǎn)品無毒、可生物降解和應用廣闊等優(yōu)點。</p><

19、p><b>　　（四）技術(shù)難點</b></p><p>　　該鼠標的最大難點一要是如何降低鼠標的高度，這樣難免就要改動原有鼠標的內(nèi)部零件；二是硬質(zhì)材料與軟質(zhì)材料的銜接部分</p><p>　　三、新型鼠標的應用前景 </p><p>　　這種新型鼠標的造價非常便宜，對于那些職業(yè)的游戲玩家來說，具備了優(yōu)良的可變形性和較強的吸汗性，這種鼠標

20、無疑是一個更好的選擇；因此鼠標的使用壽命也會比普通的鼠標壽命長。所以綜合來說，這種鼠標的性價比還是很高的。</p><p>　　新型鼠標采用的是高分子水凝膠，這是一種以水為分散介質(zhì)的凝膠 ，比起目前的普通鼠標更加環(huán)保。</p><p>　　作為一個受力易變形的鼠標，其外觀特點也將會成為一大亮點。這種可以根據(jù)受力而改變形狀的鼠標打破了常規(guī)的鼠標模式，并且在原有基礎(chǔ)之上改善了人在操作鼠標時的受

21、力情況，大大減輕了使用電腦工作的疲勞程度，所以說，這種新型鼠標的應用前景應該會很好。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本產(chǎn)品設(shè)計新穎，外形可以根據(jù)需求做相應的改變；應用了先進的有機材料，具有較高的可靠性；此外，本產(chǎn)品可以在很大程度上緩解長時間操作鼠標帶來的手腕以及手指的酸痛感，具有較強的實用性。本產(chǎn)品設(shè)計獨到，符合了大多數(shù)使用者的需求，具

22、有較強的可推廣性。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]阻燃聚醚多元醇的合成及其用于制備軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的研究。[D]青島： 青島科技大學，2012</p><p>　　[2]軟泡相分離理論分析與探討，聚氨酯工業(yè)，1997, 12(3):1-4</p><p>　　[3]潘煒;

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24、高分子材料科學與工程;1991年03期</p><p>　　[7]朱海靜,楊偉,李忠明,楊鳴波,王建華,羅陳雷,蘆艾,田春蓉;玻纖增強硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料研究進展[J];工程塑料應用;2003年07期</p><p>　　[8]趙瑾;環(huán)境友好聚氨酯泡沫材料研究[D];西北工業(yè)大學;2005年</p><p>　　[9]徐濤;玻纖增強聚氨酯泡沫塑料的界面表征研究[D];