一块凝胶 多种感知 新型电子皮肤实现自供电
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发布: 2026-05-11 08:52
一块凝胶 多种感知 新型电子皮肤实现自供电 _ 东方财富网 财经 焦点 股票 新股 期指 期权 行情 数据 全球 美股 港股 期货 外汇 银行 基金 理财 债券 直播 股吧 基金吧 博客 财富号 搜索 行情中心 指数 期指 期权 个股 板块 排行 新股 基金 港股 美股 期货 外汇 黄金 自选股 自选基金 数据中心 资金流向 主力排名 板块资金 个股研报 新股申购 转债申购 北交所申购 AH股比价 年报大全 融资融券 龙虎榜 限售解禁 IPO审核 大宗交易 估值分析 首页 > 财经频道 > 正文 一块凝胶 多种感知 新型电子皮肤实现自供电 2026年05月11日 08:52 来源: 科技日报 小 中 大 --> --> 东方财富APP 方便,快捷 手机查看财经快讯 专业,丰富 一手掌握市场脉搏 手机上阅读文章 提示: 微信扫一扫 分享到您的 朋友圈 近日,记者从太原理工大学获悉,该校教授张虎林团队成功开发出一种可解耦多模态感知的自供电水凝胶 电子 皮肤,为柔性可穿戴设备、人机交互及智能医疗领域的发展提供了全新技术方案。相关研究成果已发表于国际期刊《自然通讯》。 无需依赖外接电源 当前,人机融合技术正迅猛发展,具备多模态传感与闭环交互能力的可穿戴 电子 接口,已成为智能设备发展的关键使能技术。而柔性 传感器 作为这类接口的核心组件,其性能优劣直接决定了具身智能的发展水平与人机交互的体验质量,相关技术突破已成为行业关注的焦点。 张虎林介绍,如今智能手表等可穿戴监测设备已进入大众日常生活,但这类设备普遍存在明显局限。大多数设备只能监测单一生理信号,且需频繁充电,难以满足人们对“全方位、无负担” 智能穿戴 的实际需求。尤其在人机融合核心领域,如智能假肢适配、 机器人 精准交互等场景,更迫切需要一种类似人类皮肤的柔性接口,既能同步感知温度、压力、生理指标等多类信号,又无需依赖外接电源,实现便捷、长效的交互与监测。 “传统多模态 传感器 大多依赖刚性材料、离散式组件,且必须外接电源才能工作。其不仅穿戴舒适度差,还难以适配复杂的人体活动与实际应用场景,严重制约了产业化落地。”张虎林进一步补充道,这一行业痛点正是团队开展此次研究的核心出发点。 针对上述难题,张虎林团队经过持续攻关,提出了一种单组分聚乙烯醇(PVA)水凝胶 电子 皮肤解决方案。该水凝胶巧妙整合了热电、压电离子和扩散三种传感机制,可同步实现对人体皮肤温度、动脉搏动及汗液分泌的自供电监测,从根本上摆脱了对外部电源的依赖。 “简单来说,我们实现了‘一块凝胶,多种感知’的技术突破,其设计灵感源自人类自身的皮肤。”论文第一作者、太原理工大学博士生白晨辉解释道,人类皮肤能通过不同类型的神经末梢,分别精准感知温度、压力和外界刺激。团队便以此为原型,在单一聚乙烯醇(PVA)水凝胶中,集成了三种核心传感功能。一是利用热伏效应感知皮肤温度,如同皮肤的“温度感受器”;二是借助离子压电效应捕捉动脉搏动,进而感知皮肤压力;三是通过扩散效应识别汗液中的电解质变化,宛如皮肤的“生理监测器”。而该技术自供电的特性,彻底解决了传统设备需频繁充电的痛点,让设备长期穿戴与持续监测成为可能。 精准解读各类数据 不过,要将多种感知功能集成在一块凝胶中,不可避免地会出现“信号打架”的问题。白晨辉解释,温度、压力等不同类型的信号相互干扰,导致数据无法被精准解读,这也是多模态传感领域的核心技术难点。 为破解这一困境,团队针对性地开展了双重优化设计。在结构上,他们采用棱柱状设计,这如同给凝胶装上了“聚能尖”,使得外部压力向尖端集中,有效增强信号响应强度,让感知更灵敏、更精准。在材料上,团队通过特殊的溶剂替代工艺,让水凝胶兼具柔软度与韧性,拉伸幅度可超过自身8倍,触感贴合人体皮肤,即便长时间穿戴也不会产生不适感。 除了结构与材料的优化,信号解读技术的突破同样关键。研究团队创新应用了一种具有局部注意力机制的时序机器学习模型。它如同“智能翻译官”,能够精准区分不同类型的传感信号,实现多模态信号的无干扰解读,大幅提升监测数据的可靠性。 “该电子皮肤接口利用长短期记忆网络和卷积神经网络相结合的机器学习算法进行信号处理,不仅能对复杂刺激进行高精度分类和识别,还能对手势做出高可靠性响应,并再现来自 机器人 手指的触觉反馈。”张虎林介绍,这款自供电水凝胶电子皮肤,为复杂人机系统中的实时多刺激交互提供了一套极具前景的全方位解决方案,尤其在智能假肢适配、软体 机器人 研发、沉浸式虚拟界面搭建等领域,具有广阔的潜在应用价值,将为相关领域的技术升级注入新动能。 (文章来源:科技日报) 文章来源:科技日报 责任编辑:70 原标题:一块凝胶 多种感知 新型电子皮肤实现自供电 郑重声明: 东方财富发布此内容旨在传播更多信息,与本站立场无关,不构成投资建议。据此操作,风险自担。 举报 东方财富网 分享到微信朋友圈 打开微信, 点击底部的“发现” 使用“扫一扫” 即可将网页分享至朋友圈 扫描二维码关注 东方财富官网微信 沪股通 深股通 港股通(沪) 港股通(深) 热门资讯 千亿巨头大调仓! 全民追“光”!是否入局? 中美将在韩国举行经贸磋商 DeepSeek融资猜想:腾讯或入局 焦点专题 2026年全国两会 党的二十届四中全会 第十二届Choice最佳分析师 OpenClaw刷屏 猪价刷新十余年低点 视频 一键关注财经大咖 热点推荐 特朗普:伊朗的回应“完全不可接受” 证券时报网 816 人评论 2026-05-11 东方财富 扫一扫下载APP 东方财富产品 东方财富免费版 东方财富Level-2 东方财富策略版 妙想投研助理 Choice金融终端 证券交易 东方财富证券开户 东方财富在线交易 东方财富证券交易 关注东方财富 东方财富网微博 东方财富网微信 意见与建议 天天基金 扫一扫下载APP 基金交易 基金开户 基金交易 活期宝 基金产品 稳健理财 关注天天基金 天天基金网微博 天天基金网微信 东方财富期货 扫一扫下载APP 期货交易 期货手机开户 期货电脑开户 期货官方网站 信息网络传播视听节目许可证:0908328号 经营证券期货业务许可证编号:913101046312860336 违法和不良信息举报:021-61278686 举报邮箱: jubao@eastmoney.com 沪ICP证:沪B2-20070217 网站备案号:沪ICP备05006054号-11 沪公网安备 31010402000120号 版权所有:东方财富网 意见与建议:4000300059/952500 关于我们 可持续发展 广告服务 供应商平台 联系我们 诚聘英才 法律声明 隐私保护 征稿启事 友情链接
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