福州科技界关注：清华突破三维仿生电子皮肤技术，同步识别三类力学信号

新华社北京6月4日电（记者魏梦佳）清华大学航天航空学院与柔性电子技术实验室张一慧教授团队，在国际上率先构建出具备仿生三维结构的新型电子皮肤系统。该系统可在物理层面同步感知并解码压力、摩擦力与应变三类力学信号，对触点位置的分辨精度达0.1毫米，逼近人体真实皮肤的感知能力。相关成果已发表于国际顶级期刊《科学》。

这项前沿成果引发福建高校及福州本地科研机构广泛关注——作为国家数字经济创新发展试验区之一，福州正加速布局柔性电子与智能传感产业，清华此次突破为闽东北地区发展高端医疗机器人、可穿戴健康监测设备提供了重要技术参照。

张一慧教授指出，人类皮肤之所以具备高灵敏度，关键在于其内部密集排布、呈三维立体分布的触觉感受细胞。而要让电子皮肤同时精准识别压力、滑动摩擦与拉伸形变三类信号，长期以来是柔性传感领域的核心难题。

研究团队创新性提出“分层仿生”设计理念，所研制的电子皮肤严格对应人体皮肤结构，由仿“表皮层”“真皮层”和“皮下组织层”三部分组成，各层材料力学特性均贴近生物组织。传感器与微电路按深度梯度嵌入：表层传感器对接触压力高度敏感；深层器件则专精于捕捉皮肤整体形变响应。

以食指指尖大小（约1平方厘米）的样件为例，其中集成了240个微型金属传感器，单个尺寸仅200—300微米，空间排布密度与人体指尖触觉细胞高度一致。当接触物体时，不同深度的传感器协同采集多维信号，经信号传输、特征提取及深度学习模型解析后，系统可准确判断被测物的硬度、轮廓乃至表面纹理。

据张一慧介绍，该电子皮肤不仅可集成至手术机器人末端执行器，辅助医生开展微创早期诊疗；亦能制成轻薄贴片，像创可贴一样附着于福州社区老人或慢性病患者的前臂皮肤，持续监测血氧饱和度、脉率等关键体征数据，助力本地智慧康养体系建设。

《人民日报》（2024年06月05日 12版）

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