中科院苏州纳米所张珽研究员团队在柔性可穿戴电子及其应用方面取得新进展
当前人工智能快速发展,各种类人功能智能机器人层出不穷,触觉感知是人类和未来智能机器探索物理世界的基础性功能之一,发展具有触觉功能的仿生电子皮肤柔性感知器件,并实现器件与柔软组织间的机械匹配性具有重要的科学意义和应用价值。
受指纹能够感知物体表面纹理的启发,中国科学院苏州纳米所张珽研究员团队在前期研究基础上(Nano Research 2017, 10(8): 2683-2691),采用内外兼具金字塔敏感微结构的柔性薄膜衬底及单壁碳纳米管导电薄膜,设计与制备了具有宽检测范围(45-2500 Pa)、高灵敏度(3.26 kPa-1)的叠层结构柔性振动传感器件-。并建立了其摩擦物体表面时振动频率与物体表面纹理粗糙度的模型:f = v/λ(图1;v:柔性传感器相对速度运动;f:振动频率;λ:起伏间距即波长)。该柔性仿生指纹传感器可应用于物体表面精细纹理/粗糙度的精确辨别,最低可检测15 μm×15 μm的纹路,超过手指指纹的辨识能力(~50 μm×50 μm)。也能够实现对切应力、及盲文字母等高灵敏检测与识别,这些特性将在机器人电子皮肤的触觉感知、智能机械手等方面有重要潜在应用。相关结果已发表在Small (2018, 1703902, 1-9;DOI: 10.1002/smll.201703902),并被Advanced Science News以“A New Bionic Skin; Makes Sense”为标题报道,论文第一作者是硕士研究生曹玉东和李铁博士。
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