发布时间：2021-06-17
文章来源：上观新闻企鹅号
在电子皮肤的各种感知功能中，触觉感知功能尤为重要。近日，中国科学院上海高等研究院曾祥琼研究员所带领的团队，在基于碳材料的3D打印柔性触觉传感器件的研究中取得重要进展，为可穿戴式传感提供了新途径，为电子皮肤的发展提供了新思路。研究成果发表在《美国化学会·应用材料与界面》，论文的第一作者为上海高等研究院的王海航博士。
电子皮肤是通过电学信号的集成与反馈，来模拟人体皮肤感受外界刺激（压力、温度、湿度）的新型电子器件。在过去几十年中，电子皮肤因在智能机器人、健康监测、可穿戴设备和人机交互方面具有广阔的应用前景而备受全球瞩目。
研究团队通过模拟人体皮肤的结构和传感机制，创造性地将聚二甲基硅氧烷微球与石墨烯相结合，设计了一种具有指纹微结构的新型多功能电子皮肤；提出了石墨烯-聚二甲基硅氧烷微球油墨3D打印制备柔性传感器的方法。
传感性能研究发现，所构建的电子皮肤传感器不仅对压力具有灵敏响应，而且能有效反馈摩擦力的大小；利用传感器这一特性可以区分出具有不同微米级粗糙度的表面，从而实现对物体表面的微观形貌、硬度等信息的有效区分和识别。通过风载实验，进一步验证了其对气体等流体也具有有效的响应。这表明所构建的触觉传感器不仅可以用于对不同粗糙度表面的检测，还可用于气流监测、声音检测等。
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