清华大学航天航空学院、柔性电子技术实验室张一慧教授课题组最新研究取得重大突破，他们成功研制出了一种具有仿生三维架构的电子皮肤系统，这项技术在国际上尚属首次。这款电子皮肤可以实现对压力、摩擦力和应变三种力学信号的同步解码和感知，其对压力位置的感知分辨率约为0.1毫米，接近真实皮肤的感知能力。
这种电子皮肤设计独特，模拟了人体皮肤的分层结构，包括“表皮”、“真皮”及“皮下组织”，各层的材质特性与真实皮肤层级相仿。通过在皮肤内部深浅不一地布置传感器和电路，研究团队实现了对外界刺激的高度敏感响应。
举例来说，一块仅食指指尖大小的电子皮肤内置有240个微小金属传感器，它们密集分布，与人体触觉细胞布局类似。这些传感器在接触物体时联合运作，捕捉到的信息经特殊处理并结合深度学习算法，使得电子皮肤能够精准辨别物体的质地和形态。
基于这种具有三维架构的电子皮肤，研究人员结合深度机器学习算法，研制出了一种先进的触觉系统，可以通过触摸同时测量物体模量及局部主曲率。这种技术在实际场景中展现出巨大潜力，例如在判别食物新鲜程度等方面的应用。
清华大学的这一研究成果，不仅展示了在物理量定量测量和人机交互等领域的广泛应用前景，同时也为电子皮肤技术的进一步发展开拓了新的方向。
