觸覺交互系統(tǒng)能有效實現(xiàn)虛擬環(huán)境與現(xiàn)實世界間的觸覺和運動覺交互，進而革新了具身智能背景下人類的軀體感知體驗方式。觸覺傳感器是蓬勃發(fā)展的觸覺交互系統(tǒng)領域中的核心組件，這類傳感器集成了壓敏材料與柔性電極。然而，因各層材料模量存在差異，傳感器多層結(jié)構(gòu)間產(chǎn)生的力學失配問題，始終是研發(fā)具備可靠界面穩(wěn)定性的高性能觸覺 / 壓力傳感器的一大挑戰(zhàn)。

北京理工大學沈國震教授、化麒麟教授與中國科學院王中林院士、胡衛(wèi)國研究員團隊聯(lián)合研究提出了一種新型可拉伸壓力傳感器，其敏感層采用自適應模量設計，有效解決了壓敏材料與電極之間的分層等異質(zhì)界面問題。高穩(wěn)定性界面的構(gòu)建，使該壓力傳感器具備超高靈敏度（96.1 kPa?1），且線性相關系數(shù) R2＞0.995，靈敏度與人類皮膚相近。由可拉伸壓力傳感器陣列和多通道數(shù)據(jù)采集電路構(gòu)成的皮膚集成式觸覺交互系統(tǒng)，能夠通過無線方式將虛擬現(xiàn)實場景中不同位置的電信號輪廓可視化，實現(xiàn)對壓力分布反饋的感知。未來，這類具備高可靠性觸覺傳感性能的觸覺交互系統(tǒng)，在推動人機無縫交互、提升沉浸式體驗等方面擁有廣泛的應用潛力。

圖1.皮膚集成觸覺界面系統(tǒng)的設計。

圖2 復合壓阻材料（CPM）的設計與制備。

圖 3. 基于 CPM 的壓力傳感器的傳感機制。

圖 4. 壓力傳感器的性能。

圖 5. SPSA 的觸覺傳感和可視化性能。

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https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2025.110911

來源：生物傳感器