6月5日消息，據清華大學官網，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(tǒng)，可在物理層面實現(xiàn)對壓力、摩擦力和應變三種力學信號的同步解碼和感知，對壓力位置的感知分辨率約為0.1毫米，接近于真實皮膚。
張一慧教授指出，人類皮膚之所以能敏銳地感知外界力學信號，是因為其內部擁有高密度排列且具備三維空間分布的觸覺感受細胞。這些細胞能夠精確地捕捉并傳遞外界刺激信息。
在電子皮膚的研究中，如何同時識別和解碼壓力、摩擦力和應變信號，實現(xiàn)精確的觸覺感知，一直是一個巨大的挑戰(zhàn)。
張一慧教授領導的團隊首次提出了具有三維架構的電子皮膚設計概念，并成功研制出了仿生三維電子皮膚。這款電子皮膚由“表皮”、“真皮”和“皮下組織”構成，各部分的質地均與人體皮膚中的對應層高度相似。
值得注意的是，這款電子皮膚在微小的尺寸內集成了驚人的傳感器數(shù)量。在僅食指指尖大小的區(qū)域內，就分布著240個金屬傳感器，每個傳感器的大小僅有兩三百微米，這與人體皮膚中觸覺感受細胞的分布極為相似。
當電子皮膚與外界物體接觸時，其內部的傳感器會協(xié)同工作，收集信號。這些信號經過一系列傳輸和提取處理后，結合深度學習算法，使得電子皮膚能夠精確地感知物體的軟硬程度和形狀。
張一慧教授表示，這款電子皮膚實際上是一種模仿人類皮膚感知功能的新型傳感器。未來，它不僅可以安裝在醫(yī)療機器人的指尖進行早期診療，還可以像創(chuàng)口貼一樣直接貼在人的皮膚上，實時監(jiān)測血氧、心率等健康數(shù)據，為人們的健康保駕護航。
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