快科技6月5日消息，據(jù)清華大學(xué)官網(wǎng)，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)，可在物理層面實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力、摩擦力和應(yīng)變?nèi)N力學(xué)信號(hào)的同步解碼和感知，對(duì)壓力位置的感知分辨率約為0.1毫米，接近于真實(shí)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(xué)信號(hào)，是因?yàn)槠鋬?nèi)部擁有高密度排列且具備三維空間分布的觸覺(jué)感受細(xì)胞。這些細(xì)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(shí)識(shí)別和解碼壓力、摩擦力和應(yīng)變信號(hào)，實(shí)現(xiàn)精確的觸覺(jué)感知，一直是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

張一慧教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)首次提出了具有三維架構(gòu)的電子皮膚設(shè)計(jì)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(gòu)成，各部分的質(zhì)地均與人體皮膚中的對(duì)應(yīng)層高度相似。

值得注意的是，這款電子皮膚在微小的尺寸內(nèi)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(nèi)，就分布著240個(gè)金屬傳感器，每個(gè)傳感器的大小僅有兩三百微米，這與人體皮膚中觸覺(jué)感受細(xì)胞的分布極為相似。

當(dāng)電子皮膚與外界物體接觸時(shí)，其內(nèi)部的傳感器會(huì)協(xié)同工作，收集信號(hào)。這些信號(hào)經(jīng)過(guò)一系列傳輸和提取處理后，結(jié)合深度學(xué)習(xí)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(shí)際上是一種模仿人類皮膚感知功能的新型傳感器。未來(lái)，它不僅可以安裝在醫(yī)療機(jī)器人的指尖進(jìn)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)血氧、心率等健康數(shù)據(jù)，為人們的健康保駕護(hù)航。