近日,东南大学电子学院显示中心吴俊教授课题组研发了一种水驱动机械性能可调的全属性凝胶电子皮肤,可以实现多信息的集成耦合,其最新成果在国际著名学术期刊《ACS Nano》在线发表。
电子皮肤包括两层含义,首先它要具备皮肤一样的特征,形态柔软、可拉伸等,同时也具备皮肤一样的功能,能够感知到温度、压力等。目前的电子皮肤研发面临两大挑战,一是如何提升单个器件性能的稳定性,二是如何将多种信息进行集成耦合。通常这类工作仅覆盖皮肤的两种或三种属性,距离实现皮肤般丰富的刺激感知感官和理化特性还有很大差距。如果实现对人类皮肤的多样物理-化学和感官特性的高效重现,则将会成为人机界面复杂多功能仿生应用的核心技术与下一代电子皮肤的革新型成果。
基于多材料异质改性蚕丝蛋白体系,吴俊教授团队首次提出全皮肤理化(可修复、可降解、弱酸抑菌性、防火性)—电(压力、温度、湿度、应变、接触感知)复合功能属性的电子皮肤,具备类皮肤的移植重构能力。触觉传感器被中科院列为与光刻机、芯片并列的关键“卡脖子”技术之一。其中,可与生物神经系统交互的触觉电子皮肤对智能机器人义肢、人体增强、新型人机界面至关重要。基于团队多年来在仿生多模软触觉传感器上的研究,此次研发的新型皮肤可应用于机器人皮肤以展示其在捕获多种刺激信息、重构配置所需功能方面的高度类皮肤属性。同时,其类皮肤属性具备优异的皮肤兼容性,可用于可穿戴皮肤,辅助以深度学习后还可以实现实时动态手势识别。
除了无限接近于真实皮肤的新型电子皮肤,在东南大学显示技术研究中心,还有不少软触觉传感器的创新应用——隐形眼镜实时测眼压、头戴式发箍引导盲人辨方向……。
实际上,电子皮肤和隐形眼镜都属于人机信息智能界面的分支,人机信息智能界面的作用在于获取人体/机器人的信息,获取环境的信息。人机信息智能界面不仅可以精准表达“我”的意图,同时还可以让“我”精准感知到别人的意图。借助各式各样的人机交互界面,则可以实现双向交互。人机信息智能界面,让交互有无限可能。