期刊封面 机电工程学院供图

EMHFS的灵感来源和功能演示 机电工程学院供图

【本站讯】近日，机电工程学院张彦振教授团队机械工程专业博士研究生贺炜威在仿生传感器的设计制造及人机交互应用领域取得重要进展，相关研究成果《受蛋壳天然层状结构启发的全仿生柔性传感器用于多模态人机交互》(A Fully Biomimetic Flexible Sensor Inspired by the Natural Layered Structure of Eggshells for Multimodal Human-Computer Interaction)发表在《Nano-Micro Letters》并被评选为期刊封面文章。《Nano-Micro Letters》是微纳米技术领域权威期刊的国际知名期刊，目前影响因子为36.3（SCI一区TOP）。

该研究第一作者为博士研究生贺炜威，通讯作者为张彦振教授和张冬至教授，中国石油大学（华东）为第一署名单位和通讯单位。研究工作得到国家自然科学基金以及“泰山学者”青年专家计划等项目的大力支持。

基于天然微结构仿生的柔性传感器快速发展，激发了研究者对人机交互多功能系统的开发兴趣。然而，现有仿生传感器大多难以实现多模态传感集成，制约了其实际应用。在此，我们创新提出一种全仿生传感器设计理念，通过混合制造技术逐层仿生蛋壳天然层状结构，制备了具备多模态传感功能的柔性传感器。这种蛋壳仿生多功能混合柔性传感器（EMHFS）集成四个功能层：用于非接触传感的摩擦电层、用于压力传感的压阻层，以及实现定向湿气传导、透气性和抗菌性能的亲水-疏水复合层。蛋壳仿生结构赋予器件协同功能，可无缝切换接触与非接触传感模式。EMHFS在多模态人机交互应用中展现出卓越性能，包括手势控制机械手、可穿戴无人机操控系统、非接触式屏幕密码及手势解锁，同时对呼吸、脉搏等微弱生理信号也表现出显著灵敏度。这种全仿生策略为先进柔性多功能人机交互器件提供了创新解决方案。

论文链接：https://doi.org/10.1007/s40820-026-02101-2