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391 次6 月 4 日消息，據清華大學官網消息，清華大學航天航空學院、柔性電子技術實驗室張一慧教授課題組在國際上首次研制出具有仿生三維架構的新型電子皮膚系統。
據介紹，人類皮膚內部有很多高密度排列且具有三維空間分布的觸覺感受細胞，能準確感知外界刺激。目前，尚未有電子皮膚在物理層面實現壓力、剪切力、應變等多種機械信號的同步解耦感知。
受人類皮膚中機械感受器空間分布形式的啟發，張一慧教授課題組提出了一種具有三維架構的新型電子皮膚設計概念，其結構中的力與應變傳感器的三維分布通過效仿人類皮膚中梅克爾細胞（Merkel）和魯菲尼氏小體（Ruffini）的空間分布形式，實現了該器件能夠從物理層面解耦地測量壓力、剪切力（新華社報道為“摩擦力”）和應變。
仿生三維電子皮膚由“表皮”“真皮”和“皮下組織”構成，各部分質地均與人體皮膚中的對應層相近。傳感器及電路主要位于“真皮”層中，其中的力傳感單元設計為八臂籠狀結構，傳感器位于籠狀結構上部，靠近電子皮膚表面，對外部作用力高度敏感。
課題組基于這種具有三維架構的電子皮膚，結合深度機器學習算法，研制出只需通過觸摸便可同時測量物體模量及局部主曲率的先進觸覺系統。
該項目相關研究成果以“仿人類皮膚機械感知功能的三維架構電子皮膚”（A Three-Dimensionally Architected Electronic SkinMimicking Human Mechanosensation）為題，已于今年 5 月 30 日在《科學》發表。
發布日期: 2025-03-06
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