电子皮肤即新型可穿戴柔性仿生触觉传感器,是一种用于实现仿人类触觉感知功能的人造柔性电子器件。该类器件在消费电子、军事、医疗健康等领域具有极大的应用潜力。相对于听觉、视觉而言,触觉感官的模仿十分困难,因为模拟触摸感觉需要发展高空间分辨率、高灵敏度、快速响应和大尺寸的压力传感器阵列,并且为了模仿自然皮肤的触觉感知特性,必须发展大面积柔性高像素力传感器阵列。新型可穿戴柔性仿生触觉传感器的出现,为虚拟现实系统提供了一种全新的交互手段,不仅更加符合人类对于细微虚拟现实场景中的操作习惯,同时也更好的适应了人类较为敏感的外部神经,以达到更好的体验感和交互性,是一种非常接近真实自然的三维交互手段。
最近,中科院半导体所超晶格国家重点实验室沈国震研究员课题组与中国人民解放军总医院姜凯教授合作,成功研制出一种基于石墨烯材料的新型柔性触觉传感器,实现了类似人体皮肤功能,可快速感知微小压力变化,从而构筑了具有高灵敏度和高稳定性的人造仿生电子皮肤。该器件具有极好的传感特性,其灵敏度能够达到15.6 kPa-1,响应时间在5 ms, 可循环工作10万次以上。即使对轻如一根羽毛,一粒大米等物体所带来的压力变化也具有很好的响应。这种仿生电子皮肤已经被尝试应用在医学领域,实验室目前将该仿生电子皮肤应用于对脉搏、语音等人体生理信号的实时快速检测,通过对人体说话时喉部肌肉群运动产生的微弱压力变化及脉搏波形变化分析,初步实现了语音识别和人体不同生理状态的准确检测,有望在语音辅助输出系统、人体健康评价和疾病前期诊断方面获得广泛应用。同时为了进一步模拟人体触觉感觉,实验室制备出大尺寸触觉传感器阵列,成功模拟出不同物体力的分布。
该项工作为电子皮肤、可穿戴人体健康监测系统提供了一个新的思路。经过进一步的研究和改进,有希望突破传统柔性多维触觉阵列传感器由多个触觉传感器单元组成的组合式阵列等结构形式。从而实现柔性多维阵列触觉传感器既具有类似于人体皮肤的柔韧性,又具有获取三维方向力信息的功能。该项工作得到了国家自然科学基金等项目支持。研究成果发表在NanoEnergy(DOI: 10.1016/j.nanoen.2016.02.053)期刊上。
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
半导体所在人造仿生电子皮肤研究方面取得新进展
本站小编 Free考研/2020-05-25
相关话题/传感器 电子
《液态金属印刷电子学》与《液态金属3D打印技术》系列著作及产业报告出版
近日,中科院理化所与清华大学联合研究组在液态金属先进制造领域出版了两部前沿学术著作:《液态金属印刷电子学》、《液态金属3D打印技术:原理及应用》(上海科学技术出版社,2019);此前,由团队与云南科威液态金属谷研发中心联合推出的产业研究报告《一个全新工业的崛起:中国液态金属工业发展战略研究报告》(云 ...中科院理化技术研究所 本站小编 Free考研 2020-05-25理化所提出液态金属悬浮3D打印方法可制造立体柔性可拉伸电子器件
近期,中科院理化所低温生物与医学实验室首次提出“液态金属悬浮3D打印”的概念和方法,可在室温下快速制造具有任意复杂形状和结构的三维柔性金属可变形体并用于组装立体可拉伸电子器件。相应研究以封面文章形式发表于Advanced Materials Technologies。 在这篇题为“Suspensi ...中科院理化技术研究所 本站小编 Free考研 2020-05-25中南大学物理与电子学院刘敏教授来理化所作报告
应“理化青年论坛”、中科院青年创新促进会理化所分会和中科院光化学转换与功能材料重点实验室邀请,中南大学物理与电子学院刘敏教授于11月2日下午来理化所访问,并做了题为“场致效应增强催化反应及其机理研究”的报告。 报告中,刘敏教授从三个方面介绍了他在基于场致诱导效应在催化应用方面的工作。根据尖端放电原 ...中科院理化技术研究所 本站小编 Free考研 2020-05-25液态金属电子增材制造技术应用及产业化团队荣获北京分院科技成果转化奖特等奖
在2月21日召开的北京分院、京区党委2019年度工作会议上,理化所液态金属电子增材制造技术应用及产业化项目团队荣获科技成果转化奖特等奖,张丽萍所长代表理化所上台领奖。这是继肿瘤微创高低温复式消融治疗系统团队(2014年)和大型低温制冷装备研发团队(2017年)之后,理化所第三次获得该特等奖。液态金属 ...中科院理化技术研究所 本站小编 Free考研 2020-05-25《液态金属印刷电子学》与《液态金属3D打印技术》系列著作及产业报告出版
近日,中科院理化所与清华大学联合研究组在液态金属先进制造领域出版了两部前沿学术著作:《液态金属印刷电子学》、《液态金属3D打印技术:原理及应用》(上海科学技术出版社,2019);此前,由团队与云南科威液态金属谷研发中心联合推出的产业研究报告《一个全新工业的崛起:中国液态金属工业发展战略研究报告》(云 ...中科院理化技术研究所 本站小编 Free考研 2020-05-25理化所高灵敏聚合物/AIE荧光气体传感器研究取得新进展
挥发性有机物严重危害环境和人类健康,因此,对有机气体的识别和检测具有重要意义。传统荧光气体传感器是利用波长移动型荧光染料来实现对气体的检测,由于荧光分子相互作用较弱,使得传感器具有较低的灵敏度和较差的特异性识别性能。 近日,中科院理化所江雷院士团队通过结合聚合物和聚集诱导发光(AIE)分子,在不对 ...中科院理化技术研究所 本站小编 Free考研 2020-05-25“500kV光阴极直流高压电子枪实验平台”通过工艺测试
5月20日,由中科院高能所加速器中心负责的高能所科技创新项目“500kV光阴极直流高压电子枪实验平台”通过了科研处组织的专家组工艺测试,测试组由清华大学、上海高研院、高能物理研究所的6位专家组成。项目完成的光阴极电子枪在360kV直流高压下获得的实验束流,束流流强达到5.2mA。上述指标均达到国内同 ...中科院高能物理研究所 本站小编 Free考研 2020-05-24同步辐射光电子能谱揭示二维Lieb晶格的奇妙电子结构
近日,Nano Letters发表了文章“Experimental Realization of Two-Dimensional Buckled Lieb lattice”,文中介绍了北京航空航天大学杜轶团队与中科院高能所王嘉鸥团队、大连理工大学赵纪军团队及物理所陈岚团队合作成果。本研究采用分子束外 ...中科院高能物理研究所 本站小编 Free考研 2020-05-24中国电子工程设计院张定元一行到访高能所
2月21日,中国电子工程设计院董事长张定元一行访问中科院高能所,就高能同步辐射光源(HEPS)项目基建设计进展及相关问题进行了座谈交流。高能所所长王贻芳,HEPS工程总指挥潘卫民,副所长、工程常务副总指挥董宇辉,副总指挥徐刚、梁键等参加了座谈。座谈会由王贻芳主持。 王贻芳对张定元一行的来访表示欢迎 ...中科院高能物理研究所 本站小编 Free考研 2020-05-24我所苏业旺研究员受邀在央视科教频道为公众解读“电子皮肤”的前世今生
“电子皮肤”,是近些年比较热的新兴技术,它本是一种电子检测装置,却具有人体皮肤的特性和功能。近日,我所苏业旺研究员受邀作为嘉宾录制了中央电视台科教频道《透视新科技》栏目的专题节目,为公众深度解读“电子皮肤”的原理和应用,并介绍课题组近期取得的重要科研成果。 “电子皮肤”是一种新型仿人类皮肤的柔性传 ...中科院力学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-23