东南大学揭秘柔性传感器的智能应用

近日，东南大学研发的一款“电子皮肤”火了。记者实地探访了该电子皮肤的研发团队——东南大学电子科学与工程学院吴俊教授课题组，揭秘这块神奇“皮肤”的由来。

在东南大学电子科学与工程学院实验室，记者看到了这块神奇的“皮肤”：约食指长短，同平常的纸张差不多薄，整体外观呈碳黑色，摸起来既柔软又光滑，仿佛人的皮肤一般！

课题组负责人、东南大学电子科学与工程学院副院长吴俊介绍，这是一款可穿戴的电子皮肤器件，学名为“水驱动机械性能可调的全属性凝胶电子皮肤”。“外观呈碳黑色，是因为选用了一种特殊复合材料。该电子皮肤器件不仅具备人体皮肤的刺激感知能力，而且具备可拉伸、弱酸性和自治愈性，还可以实现温度、湿度、压力等多信息的集成耦合，其最新成果已经在国际著名学术期刊《ACS Nano》发表。”

初步实现了多属性的皮肤功能，后续的研究工作将如何开展？吴俊介绍：“接下来我们需要进一步分析电子皮肤接收到的刺激源，其输出的电信号代表的是温度信息还是压力信息，是高频压力信息还是低频压力信息等方方面面。这就是解耦的过程，解耦完成后，我们还需要有一个融合理解的过程。”

据悉，现有机器人主要依靠视觉信号来建立对周边环境的的认知，当机器人穿上这层“电子皮肤”，经过解耦和融合的算法处理后，将赋予机器人多维度的感知能力，尤其是让它能够通过“触觉”，构建对周边环境的理解。吴俊也表示，柔性触觉感知是非常前沿的领域，团队研发的这款“皮肤”距离真正的应用还有很长的距离。

从刚性到柔性的突破，极大拓展了传感器的应用场景。除了智能穿戴，还可应用于医疗领域的疾病诊断、健康监测等，课题组的另一项应用——眼睛植入式器件便是这个方向。现场，吴俊教授用一个白色的人眼仿真模型做了演示。

“我们在传统的隐形眼镜里植入我们的柔性传感器件，可以实时捕捉眼压的异常波动，这便解决了临床上一个很大的问题——由于我们眼压的异常波动通常是间歇性的、不可捕捉的，那么在青光眼爆发的中早期，眼压的异常波动是唯一的线索。”

触觉传感器被列为与光刻机、芯片并列的关键“卡脖子”技术之一，可与生物神经系统交互的触觉电子皮肤更是对智能机器人、义肢、人体增强、新型人机界面至关重要。

“致力于前沿研究，以创新引领发展，是东南大学电子科学与工程学院始终坚持的方向。”学院党委书记江雪华表示，学院一直以祖国需要为出发点，围绕国家重大战略和人民生命健康需求筹建十余个科研团队，“电子科学与工程学院近年来围绕新型显示、集成电路、微纳制造、柔性电子、智能传感、光通信等领域，鼓励青年教师骨干建立多个科研团队，将知识和科技成果向现实生产力转化，把论文写在祖国大地上，把科技成果应用在建设社会主义现代化强国的伟大事业中。”

审核编辑 ：李倩

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