中科院柔性傳感器新突破：具有遠程感知-多模態傳感功能的高靈敏電子皮膚

人類通過觸覺、視覺、聽覺、味覺和嗅覺等多種感官整合來全面感知世界。這種感官整合不僅幫助我們理解環境，還為應對各種情境提供了關鍵信息。隨著技術的進步，人形機器人和人機界面的發展突顯了擴展人類感官功能的迫切需求。這一需求不僅局限于傳統五種感知，還可能引入超越這些感官的第六感:遠程感知。遠程感知作為認知領域的一次重要突破，展現出在提升決策能力和環境互動方面的巨大潛力。通過突破傳統感官的局限，遠程感知為人類感知與認知開辟了全新可能性。然而，當前的電子皮膚傳感器主要依賴物理接觸獲取信息，這在無直接交互的情況下表現出顯著不足，限制了人機交互（HMI）的能力。盡管已有關于非接觸或預接觸傳感技術的研究，但對遠程感知技術的進一步發展探討仍相對有限。為應對這些挑戰，研究者們開始關注通過創新表面結構設計、引入新型復合材料以及離子注入等手段來增強傳感器的非接觸感知能力。然而，介電層的電荷捕獲能力仍顯不足，影響了傳感器的整體靈敏度，使得在無直接接觸的情況下實現有效感知更加困難。另一方面，盡管依靠大數據的模擬建模技術能夠識別三維形狀，但現有電感受器的靈敏度仍無法同時識別物體的形狀和材料組成。因此，將材料科學、納米技術與深度學習算法的進步融入傳感器設計中，對于提升觸覺和遠程感知功能至關重要。提高電荷捕獲能力是推動遠程感知技術進一步發展的關鍵。遠程感知作為一種新興技術，能夠在一定距離內檢測并區分物體的形狀和材料組成，展現出廣闊的應用前景。