6 月 4 日消息，據(jù)清華大學(xué)官網(wǎng)消息，清華大學(xué)航天航空學(xué)院、柔性電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室張一慧教授課題組在國(guó)際上首次研制出具有仿生三維架構(gòu)的新型電子皮膚系統(tǒng)。

據(jù)介紹，人類皮膚內(nèi)部有很多高密度排列且具有三維空間分布的觸覺感受細(xì)胞，能準(zhǔn)確感知外界刺激。目前，尚未有電子皮膚在物理層面實(shí)現(xiàn)壓力、剪切力、應(yīng)變等多種機(jī)械信號(hào)的同步解耦感知。

受人類皮膚中機(jī)械感受器空間分布形式的啟發(fā)，張一慧教授課題組提出了一種具有三維架構(gòu)的新型電子皮膚設(shè)計(jì)概念，其結(jié)構(gòu)中的力與應(yīng)變傳感器的三維分布通過效仿人類皮膚中梅克爾細(xì)胞（Merkel）和魯菲尼氏小體（Ruffini）的空間分布形式，實(shí)現(xiàn)了該器件能夠從物理層面解耦地測(cè)量壓力、剪切力（新華社報(bào)道為“摩擦力”）和應(yīng)變。

仿生三維電子皮膚由“表皮”“真皮”和“皮下組織”構(gòu)成，各部分質(zhì)地均與人體皮膚中的對(duì)應(yīng)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(shè)計(jì)為八臂籠狀結(jié)構(gòu)，傳感器位于籠狀結(jié)構(gòu)上部，靠近電子皮膚表面，對(duì)外部作用力高度敏感。

課題組基于這種具有三維架構(gòu)的電子皮膚，結(jié)合深度機(jī)器學(xué)習(xí)算法，研制出只需通過觸摸便可同時(shí)測(cè)量物體模量及局部主曲率的先進(jìn)觸覺系統(tǒng)。

該項(xiàng)目相關(guān)研究成果以“仿人類皮膚機(jī)械感知功能的三維架構(gòu)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(xué)》發(fā)表。