大连工业大学王海松教授团队 CEJ：仿生电子皮肤新突破-单电极破解“慢适应”与“快适应”触觉感知难题

背景:触觉感知是生物体与外界交互的基础,现有仿生触觉系统主要依赖多模块物理组装实现快适应(FA)和慢适应(SA)信号的分离检测,存在器件架构复杂、界面损耗、集成度低及长期稳定性差等问题。研究目的:本研究旨在单一材料平台内通过结构创新实现FA-SA双模感知的固有集成,并同步建立抗漂移、抗衰减的稳定信号输出。结论:本文创新性地引入纤维素衍生的大孔碳(MC)作为功能介质,通过沿电极厚度方向构筑碳含量差异化的层状结构,构建了集成摩擦电-压阻混合机制的电子皮肤。该设计使传感器在持续机械加载下信号漂移率低至3.6%,可在0.4-5.2 kPa压力范围内实现精准检测。结合机器学习算法,该电子皮肤在机器人夹爪物体操纵监测与物体识别应用中取得良好效果,为面向真实服役环境的先进电子皮肤系统设计提供了新的理论依据与实现路径。