皮膚不僅是人類抵御外界傷害的第一道屏障，還是人類感知世界和獲取信息的媒介之一。皮膚擁有世界上已知的最大的傳感器網(wǎng)絡(luò)，能夠同時(shí)檢測和區(qū)分各種刺激，例如壓力、應(yīng)變、溫度、濕度和疼痛等。電子皮膚（e-skin）通過結(jié)合新材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來模擬和復(fù)制人類皮膚的各種特性，其發(fā)展對智能機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)和人機(jī)交互具有深遠(yuǎn)的意義。
近日，北京納米能源與系統(tǒng)研究所王中林院士、潘曹峰研究員在ACS Nano雜志發(fā)表題為Electronic Skin for Closed-Loop Systems的展望文章，指出電子皮膚的最終目標(biāo)是完全實(shí)現(xiàn)甚至超越人類皮膚的功能，并與數(shù)據(jù)處理單元、制動(dòng)器相結(jié)合，組成一個(gè)刺激感應(yīng)-信號(hào)處理-反饋制動(dòng)的閉環(huán)系統(tǒng)。文章首先介紹了應(yīng)用于電子皮膚的觸覺傳感器的工作機(jī)制及其優(yōu)缺點(diǎn)、特征屬性，指出觸覺傳感器應(yīng)與溫度、濕度、光、磁、生理和化學(xué)傳感相結(jié)合發(fā)展多模態(tài)傳感器；數(shù)據(jù)處理單元需要硬件（柔性電路）、軟件（數(shù)據(jù)算法）同時(shí)發(fā)展；制動(dòng)器需要滿足高能量密度、快速響應(yīng)等要求；三者進(jìn)而結(jié)合構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)刺激感應(yīng)-信號(hào)處理-反饋制動(dòng)的功能。
圖1. 面向電子皮膚的觸覺傳感器。
圖2. 面向電子皮膚的多模傳感器。
圖3. 面向電子皮膚的數(shù)據(jù)處理電子。
文章第一作者是王春楓副研究員。
文章詳情請見鏈接：https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsnano.9b06576
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