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(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現(xiàn)壓力、剪切力、應(yīng)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(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胞（Merkel）和魯菲尼氏小體（Ruffini）的空間分布形式，實現(xiàn)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(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)合深度機器學(xué)習(xí)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(tǒng)。

該項目相關(guān)研究成果以“仿人類皮膚機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。